一、C++面向对象高级编程(下) （侯捷）

客官°小女子只卖身不卖艺 2024-03-24 09:08 40阅读 0赞

> ***侯捷 C++八部曲笔记汇总 - - - 持续更新 ! ! !***  
> **一、C++ 面向对象高级开发**  
> [1、C++面向对象高级编程(上)][1_C]  
> [2、C++面向对象高级编程(下)][2_C]  
> **二、STL 标准库和泛型编程**  
> [1、分配器、序列式容器][1]  
> [2、关联式容器][2]  
> [3、迭代器、 算法、仿函数][3_]  
> [4、适配器、补充][4]  
> **三、C++ 设计模式**  
> **四、C++ 新标准**  
> **五、C++ 内存管理机制**  
> **六、C++ 程序的生前和死后**

### 一、C++面向对象高级编程(下) （侯捷） ###

泛型编程（`Generic Programming`）(模板) 和面向对象编程（`Object-Oriented Programming`）虽然分属不同思维，但它们正是C++的技术主流；

深入探索面向对象之继承关系（`inheritance`）所形成的对象模型（`Object Model`），包括隐藏于底层的 `this` 指针，`vptr`（虚指针），`vtbl`（虚表），`virtual mechanism`（虚机制），以及虚函数（`virtual functions`）造成的`polymorphism`（多态）效果。

**1、转换函数没有返回类型，没有传入参数，后面应该加`const`**

**2、类模板 class template,使用的时候要说明类型**

template<typename T>
    class complex
    {
        
    public:
    	complex( T r = 0,T i = 0): re (r), im (i){
         }
    	comp1ex& operator+=(const complex&);
    	T real () const {
         return re; }
    	T imag () const {
         return im; }
    
    private:
    	T re,im ;
    	friend complex& _doapl (complex* , const complex&);
    };

使用：

{
        
    	complex<double>c1(2.5,1.5);
    	complex<int> c2(2,6);
    	...
    }

**3、函数模板function template,使用的时候不需要说明类型，编译器会对function template进行实参推导。**

class stone
    {
        
    public:
    	stone(int w,int h, int we): _w ( w ),_h (h), _weight (we){
        }
    	bool operator<(const stone& rhs) const {
         return _weight < rhs._weight; }
    	
    private:
    	int _w, _h,_weight;
    };
    
    template <class T>
    inline
    const T& min (const T&a, const r& b)
    {
        
    	return b < a ? b : a ;
    }

使用：

stone r1(2,3), r2(3,3), r3;
    r3 = min(r1, r2);

**4、成员模板 member template ,模板里面嵌套着其他模板**

template <class T1,class T2>
    struct pair{
        
    	typedef T1 first_type;
    	typedef T2 second_type;
    	
    	T1 first;
    	T2 second;
    
    	pair ()
    		: first(T1()) , second(T2()) {
         }
    	pair (const T1& a, const T2& b)
    		: first(a) , second(b) {
         }
    	
    	template <class U1, class U2>
    	pair (const pair<U1, U2>& p)
    		: first(p.first) , second(p.second) {
         }     //把初值的头尾放进来，放入本身的头尾
    													//把子类赋给对应的父类，up-cast
    };

**5、specialization，模板特化**

template <class Key>//泛化
    struct hash {
         };
    
    //特化
    template<>
    struct hash<char> {
        
    	size_t operator () (char x) const {
         return x; }
    };
    
    template<>
    struct hash<char> {
        
    	size_t operator () (int x) const {
         return x; }
    };
    
    template<>
    struct hash<char> {
        
    	size_t operator () (long x) const {
         return x; }
    };

**6、template template parameter，模板模板参数**

template<typename T, template <typename T>
    					 class Container//容器
    		 >
    class xCls
    {
        
    private:
    	Container<T> c ;
    public:
    	...
    } ;

template<typename T>
    using Lst = list<T,allocator<T>>;

使用：

xCls<string, list> mylst1; 	 		//错误
    xc1s<string, Lst> mylst2;			//正确

**7、variadic templates (since C++11) 数量不定的模板参数**

void print()//没有参数的时候调用这个
    {
        
    }
    
    template<typename T, typename... Types>// ...表示一包
    void print(const T& firstArg, const Types&... args)
    {
        
    	cout << firstArg << endl;
    	print(args...);//一直调用本身，直到没有参数，调用上面的print()
    }

想要知道后面的一包有多少个，可以使用 `sizeof...(args)`

> …就是一个所谓的 `pack`（包）  
> 用于 template parameters,就是template parameters `pack` （模板参数包）  
> 用于function parameter types,就是function parameter types `pack` （函数参数类型包）  
> 用于function parameters,就是function parameters `pack` (函数参数包）

**8、智能指针 `auto` (since C++11)**

list<string>c;
    ...
    list<string>::iterator ite ;
    ite = find(c.begin(), c.end(), target);

**可以写成：**

list<string>c;
    ...
    auto ite = find(c.begin(), c.end(), target);//赋值的时候，auto 会自动推出类型
    											//声明变量的时候不能使用auto, 推不出来类型

**9、ranged-base for (since C++11)**  
例如：

for (int i : {
        2, 3, 5, 7, 9, 13, 17, 19}){
        
    	cout<< i << endl;
    }
    
    vector<double> vec;
    ...
    for ( auto elem : vec ) {
        //pass by value
    	cout <<elem <<endl;
    }
    for ( auto& elem : vec ) {
        //pass by reference
    	elem *= 3;
    }

**10、reference**

int x = 0;
    int* p = &x;
    int& r = x;     //r代表(别名)x,现在r,x都是0
    int x2 = 5;
    
    r = x2;         // （❌错误），r不能重新代表其他变量，相当于是x的一个别名。现在 r,x 都是5
    int& r2 = r;    //现在r2是5 (r2代表r，亦相当于代表×)

![在这里插入图片描述][364105658fea4d678433eb532d2e994d.png]

> 注意∶object 和 reference 的大小相同，地址也相同（全是假象！）  
> 1、sizeof( r) = sizeof(x)  
> 2、&x = &r ;

> Java里面所有的变量都是reference

`reference` 通常不用于声明变量，而用于**参数类型**(parameter type)和**返回类型**(return type)的描述。

**以下被视为 “same signature”（所以二者不能同时存在）：**  
![在这里插入图片描述][0dcb32f626f145cd8b3325778c658461.png]  
**11、函数继承的调用权，不是继承他的内存的大小。**

**12、`vptr` 虚指针和 `vtbl` 虚表**

![在这里插入图片描述][1fda1d1317da423f931490588a40c147.png]  
**动态绑定**必须满足三个条件，（而静态绑定一定调用到某个地址。），实现 **多态**：

1.  必须是用**指针来调用**，如上面的 `p` 指针；
2.  这个指针是**向上转型**的（祖先）；
3.  调用的是**虚函数**。

每种形状的图形都有自己的**虚函数** `draw()`  
![在这里插入图片描述][078991a8587948b1b0301f44daf350a7.png]  
**13、`this`指针，动态绑定**  
![在这里插入图片描述][7946d6516724426b8d19ecb64876450d.png]

[1_C]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/129735013
[2_C]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/129789972
[1]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/129883667
[2]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/130112331
[3_]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/130232183
[4]: https://blog.csdn.net/weixin_43412762/article/details/130392743
[364105658fea4d678433eb532d2e994d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/d11cfe43e39b4b908a4941d2e224fa87.png
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[1fda1d1317da423f931490588a40c147.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/e6ef306385a14d5292ba724582015beb.png
[078991a8587948b1b0301f44daf350a7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/1910df78313945fb8245254df9db65c6.png
[7946d6516724426b8d19ecb64876450d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/8a8ab75f793a493e8b2d8262f17313e1.png