（黑马）C++核心编程笔记（中）-阿里云开发者社区

4.1.2 struct和class区别

在C++中struct和class主要的区别就在于默认的访问权限不同。具体详细区别可自行百度。

区别：

struct默认权限为公共

class默认权限为私有

#include<iostream>
using namespace std;
class C1
{
  int m_B;    //默认权限  私有
public:
  int m_A; 
};
struct C2
{
  int m_C;    //默认权限   公共
};
int main()
{
  //struct 和 class 区别
  //struct 默认权限是 公共 public
  //class 默认权限是 私有 private
  C2 aa;   //struct默认权限为公共，可以访问
  aa.m_C = 1;    
  C1 bb;
  bb.m_A = 123;
  //bb.m_B = 456;    //报错
  cout << "aa.m_C= " << aa.m_C << endl;
  cout << "bb.m_A= " << bb.m_A << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

4.1.3 成员属性设置为私有

优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//成员属性设置为私有
//1、可以自己控制读写权限
//2、对于写可以检测数据的有效性
//设计人类
class Person
{
private:
  //姓名   可读可写权限
  string m_Name;
  //年龄    只读
  int m_Age;
  //情人    只写
  string m_Lover;
public:
  //设置姓名
  void setName(string name)
  {
    m_Name = name;
  }
  //获取姓名
  string getName()
  {
    return m_Name;
  }
  //获取年龄
  int getAge()
  {
    return m_Age;
  }
  //设置情人  只写
  void setLover(string lover)
  {
    m_Lover = lover;
  }
  //设置年龄
  void setAge(int age)
  {
    if (age < 0 || age>150)
    {
      m_Age = 0;
      cout << "输入的年龄有误！" << endl;
      return;
    }
    m_Age = age;
  }
};
int main()
{
  Person p1;
  p1.setName("张三");
  p1.setLover("aaa");
  p1.setAge(1000);
  cout << "姓名：" << p1.getName() << endl;
  cout << "年龄：" << p1.getAge() << endl;
  cout << "重新输入年龄后：" << endl;
  p1.setAge(10);
  cout << "年龄：" << p1.getAge() << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

练习案例1：设计立方体类

1、设计立方体类（Cube）

2、求出立方体的面积和体积

3、分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等

#include<iostream>
using namespace std;
//设计立方体案例
//1、创建立方体类
//2、设计属性
//3、设计行为 获取立方体面积和体积
//4、分别用全局函数和成员函数  判断两个立方体是否相等
class Cube
{
public:
  //设置长
  void setL(int l)
  {
    m_L = l;
  }
  //获取长
  int getL()
  {
    return m_L;
  }
  //设置宽
  void setW(int w)
  {
    m_W = w;
  }
  //获取宽
  int getW()
  {
    return m_W;
  }
  //设置高
  void setH(int h)
  {
    m_H = h;
  }
  //获取高
  int getH()
  {
    return m_H;
  }
  //获取立方体面积
  int calculateS()
  {
    return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W;
  }
  //获取立方体体积
  int calculateV()
  {
    return m_L * m_H * m_W;
  }
  //利用成员函数判断两个立方体是否相等
  bool isSameByClass(Cube &c)    //只需传入一个参数
  {
    if (m_L == c.getL() && m_H == c.getH() && m_W == c.getW())
    {
      return true;
    }
    return false;
  }
private:
  int m_L;   //长
  int m_H;   //高
  int m_W;   //宽
};
//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube& c1, Cube& c2)
{
  if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getH() == c2.getH() && c1.getW() == c2.getW())
  {
    return true;
  }
  return false;
}
int main()
{
  //创建立方体对象
  Cube c1;
  c1.setL(10);
  c1.setW(10);
  c1.setH(10);
  cout << "面积：" << c1.calculateS() << endl;
  cout << "体积：" << c1.calculateV() << endl;
  //创建第二个立方体
  Cube c2;
  c2.setL(10);
  c2.setW(10);
  c2.setH(11);
  //利用全局函数判断
  bool ret = isSame(c1, c2);
  if (ret)
  {
    cout << "全局函数判断结果：c1和c2相等" << endl;
  }
  else
  {
    cout<< "全局函数判断结果：c1和c2不相等" << endl;
  }
  //成员函数判断结果
  ret = c1.isSameByClass(c2);
  if (ret)
  {
    cout << "成员函数判断结果：c1和c2相等" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "成员函数判断结果：c1和c2不相等" << endl;
  }
  system("pause");
  return 0;
}

练习案例2：点和圆的关系

设计一个圆形类（Circle）和一个点类（Point），计算点和圆的关系

circle.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include"point.h"
//圆类
class Circle
{
public:
  //设置半径
  void setR(int r);
  //获取半径
  int getR();
  //设置圆心
  void setCenter(Point center);
  //获取圆心
  Point getCenter();
private:
  int m_R;         //半径
  //核心内容：在类中可以让另一个类   作为本类中的成员
  Point m_Center;  //圆心
};

circle.cpp

#include"circle.h"
//圆类
//设置半径
void Circle::setR(int r)
{
  m_R = r;
}
//获取半径
int Circle::getR()
{
  return m_R;
}
//设置圆心
void Circle::setCenter(Point center)
{
  m_Center = center;
}
//获取圆心
Point Circle::getCenter()
{
  return m_Center;
}

point.h

#pragma once   //防止头文件重复包含
#include<iostream>
using namespace std;
//点类
//留住函数声明和变量声明
class Point
{
public:
  //设置x
  void setX(int x);
  //获取x
  int getX();
  //设置y
  void setY(int y);
  //获取y
  int getY();
private:
  int m_X;
  int m_Y;
};

point.cpp

#include"point.h"
//设置x
void Point::setX(int x)
{
  m_X = x;
}
//获取x
int  Point::getX()
{
  return m_X;
}
//设置y
void  Point::setY(int y)
{
  m_Y = y;
}
//获取y
int  Point::getY()
{
  return m_Y;
}

main.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
#include"circle.h"
#include"point.h"
//点和圆的关系的案例
点类
//class Point
//{
//public:
//  //设置x
//  void setX(int x)
//  {
//    m_X = x;
//  }
//  //获取x
//  int getX()
//  {
//    return m_X;
//  }
//  //设置y
//  void setY(int y)
//  {
//    m_Y = y;
//  }
//  //获取y
//  int getY()
//  {
//    return m_Y;
//  }
//
//private:
//  int m_X;
//  int m_Y;
//};
//
//
圆类
//class Circle
//{
//public:
//  //设置半径
//  void setR(int r)
//  {
//    m_R = r;
//  }
//  //获取半径
//  int getR()
//  {
//    return m_R;
//  }
//  //设置圆心
//  void setCenter(Point center)
//  {
//    m_Center = center;
//  }
//  //获取圆心
//  Point getCenter()
//  {
//    return m_Center;
//  }
//private:
//  int m_R;         //半径
//
//  //核心内容：在类中可以让另一个类   作为本类中的成员
//  Point m_Center;  //圆心
//};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
  //计算两点之间距离 平方
  int distance = (c.getCenter().getX() - p.getX())* (c.getCenter().getX() - p.getX()) + 
    (c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());
  //计算半径的平方
  int rDistance = c.getR() * c.getR();
  //判断关系
  if (distance == rDistance)
  {
    cout << "点在圆上" << endl;
  }
  else if (distance > rDistance)
  {
    cout << "点在圆外" << endl;
  }
  else
  {
    cout << "点在圆内" << endl;
  }
}
int main()
{
  //创建圆
  Circle c;
  c.setR(10);
  Point center;
  center.setX(10);
  center.setY(0);
  c.setCenter(center);
  //创建点
  Point p;
  p.setX(10);
  p.setY(11);
  //判断关系
  isInCircle(c, p);
  system("pause");
  return 0;
}

4.2 对象的初始化和清理

生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全

C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置

4.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知

同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供。编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

构造函数：主要作用在于创建对象时对对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无需手动调用

析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作

构造函数语法：类名() {}

1、构造函数，没有返回值也不写void

2、函数名称与类名相同

3、构造函数可以有参数，因此可以发生重载

4、程序在调用对象时候会主动调用构造，无须手动调用，而且只会调用一次

析构函数语法：~类名（）{}

1、析构函数，没有返回值也不写void

2、函数名称与类名相同，在名称前加上符号**~**

3、析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载

4、程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用，而且只会调用一次

#include <iostream>
using namespace std;
//对象的初始化和清理
//1、构造函数 进行初始化操作
class Person
{
public:
  //1、构造函数
  //没有返回值 不用写void
  //函数名 与类名相同
  //构造函数可以有参数，可以发生重载
  //创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且只调用一次
  Person() {    //无参构造
    cout << "Person构造函数的调用" << endl;
  }
  //2、析构函数 进行清理的操作
  //没有返回值 不写void
  //函数名和类名相同 在名称前加~
  //析构函数不可以有参数，不可以发生重载
  //对象在销毁前 会自动调用析构函数，而且只会调用一次
  ~Person()
  {
    cout << "Person析构函数的调用" << endl;   
  }
};
//构造和析构都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01()
{
  Person p;   //在栈上的数据，执行完毕后，释放这个对象
}
int main()
{
  Person p;
  //test01();
  system("pause");
  return 0;
}

4.2.2 构造函数的分类及调用

两种分类方式：

按参数分为：有参构造和无参构造

按类型分为：普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

括号法

显示法

隐式转换法

#include <iostream>
using namespace std;
//1、构造函数的分类及调用
//分类
class Person
{
public:
  //构造函数：无参、有参； 普通，拷贝
  Person()
  {
    cout << "Person无参构造函数的调用" << endl;
  }
  Person(int a)
  {
    age = a;
    cout << "Person有参构造函数的调用" << endl;
  }
  //拷贝构造函数
  Person(const Person &p)
  {
    //将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上
    age = p.age + 20;
    cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
  }
  //析构函数
  ~Person() 
  {
    cout<< "Person析构函数的调用" << endl;
  }
  int age;
};
//调用
void test01() //（1）括号法
{
  //注意事项1：调用默认构造函数时候，不要加()
  Person p;       //默认构造函数调用
  Person p2(10);  //有参构造函数调用
  Person p3(p2);  //调用拷贝构造函数
  cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
  cout << "p3的年龄为：" << p3.age << endl;
}
void test02()   //（2）显示法
{
  Person p1;
  Person p2 = Person(10);   //有参构造
  Person p3 = Person(p2);   //拷贝构造
  Person(10);   //匿名对象  特点：当前行执行结束后，系统会立即回收匿名对象
  cout << "aaaaaaa" << endl;
  //注意事项2：不要利用拷贝构造函数  初始化匿名对象  编译器认为是对象声明
  //Person(p3);
}
void test03()   //（3）隐式转换法
{
  Person p4 = 10;   //有参构造 相当于写了Person p4 = Person(10)
  Person p5 = p4;   //拷贝构造
}
int main()
{
  test03();
  system("pause");
  return 0;
}

4.2.3 拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

值传递的方式给函数参数传值

以值方式返回局部对象

#include <iostream>
using namespace std;
//拷贝构造函数的调用时机
class Person
{
public:
  Person()
  {
    cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
  }
  Person(int age)
  {
    m_Age = age;
    cout << "Person有参构造函数调用" << endl;
  }
  Person(const Person& p)
  {
    m_Age = p.m_Age;
    cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
  }
  ~Person()
  {
    cout << "Person析构函数调用" << endl;
  }
  int m_Age;
};
//1、使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{
  Person p1(20);
  Person p2(p1);
  cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << endl;
}
//2、值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p){}
void test02()
{
  Person p;
  doWork(p);
}
//3、值方式返回局部对象
Person doWork2() {
  Person p1;
  cout << (int*)&p1 << endl;
  return p1;
}
void test03() {
  Person p = doWork2();
  cout << (int*)&p << endl;
}
int main()
{
  test03();
  system("pause");
  return 0;
}

Person默认构造函数调用
000000E58CD2FA74
Person拷贝构造函数调用
Person析构函数调用
000000E58CD2FBB4
Person析构函数调用
请按任意键继续. . .

4.2.4 构造函数调用规则

默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数

默认构造函数(无参，函数体为空)

默认析构函数(无参，函数体为空)

默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下：

如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造

如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数

#include <iostream>
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C++编译器会给每个类都添加至少3个函数：默认函数、析构函数、拷贝函数（值拷贝）
//2、如果我们写了有参构造，编译器不再提供无参构造，依然提供拷贝构造
//如果我们写了拷贝构造函数，编译器就不再提供其他普通构造函数了
class Person
{
public:
  //Person() {
  //  cout << "Person的无参构造函数的调用" << endl;
  //}
  Person(int age) {
    cout << "Person的有参构造函数的调用" << endl;
    m_Age = age;
  }
  //Person(const Person& p) {
  //  cout<< "Person的拷贝构造函数的调用" << endl;
  //  m_Age = p.m_Age;
  //}
  ~Person() {
    cout << "Person的析构函数的调用" << endl;
  }
  int m_Age;
};
//void test01() {
//  Person p;
//  p.m_Age = 18;
//
//  Person  p2(p);
//  cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << endl;
//}
void test02() {
  Person p(18);
  Person p2(p);
}
int main()
{
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

4.2.5 深拷贝与浅拷贝

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

#include <iostream>
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝
class Person {
public:
  Person() {
    cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
  }
  Person(int age, int height) {
    m_Age = age;
    m_Height = new int(height);   //堆区   手动开辟手动释放
    cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
  }
  //自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题
  Person(const Person& p) {
    cout << "Person 拷贝构造函数调用" << endl;
    m_Age = p.m_Age;
    //m_Height = p.m_Height;   //编译器默认实现就是这行代码，等号复制，即浅拷贝
    //深拷贝操作
    m_Height = new int(*p.m_Height);
  }
  ~Person() {
    //析构代码，将堆区开辟数据做释放操作
    if (m_Height != NULL) {
      delete m_Height;
      m_Height = NULL;
    }
    cout << "Person的析构函数调用" << endl;
  }
  int m_Age;
  int* m_Height;
};
void test01() {
  Person p1(18, 160);
  cout << "p1的年龄：" << p1.m_Age << "；身高为："  <<*p1.m_Height << endl;
  Person p2(p1);
  cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << "；身高为：" << *p2.m_Height << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

Person的有参构造函数调用
p1的年龄：18；身高为：160
Person 拷贝构造函数调用
p2的年龄：18；身高为：160
Person的析构函数调用
Person的析构函数调用
请按任意键继续. . .

4.2.6 初始化列表

作用：C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性

语法：构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}

#include<iostream>
using namespace std;
//初始化列表
class Person {
public:
  //传统初始化操作
  //Person(int a, int b, int c) {
  //  m_A = a;
  //  m_B = b;
  //  m_C = c;
  //}
  //列表初始化属性
  Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {
  }
  int m_A;
  int m_B;
  int m_C;
};
void test01() {
  Person p(10, 20, 30);
  cout << "m_A=" << p.m_A << endl;
  cout << "m_B=" << p.m_B << endl;
  cout << "m_C=" << p.m_C << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

4.2.7 类对象作为类成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为对象成员

例如：

class A {}
class B
{
    A a；
}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员

那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类对象作为类成员
class Phone
{
public:
  Phone(string pName) {
    m_PNmae = pName;
    cout << "Phone构造函数调用" << endl;
  }
  string m_PNmae;
  ~Phone() {
    cout << "Phone析构函数调用" << endl;
  }
};
class Person {
public:
  Person(string name, string pName):m_Name(name),m_Phone(pName) {
    cout << "Person构造函数调用" << endl;
  }
  //姓名
  string m_Name;
  //手机
  Phone m_Phone;
  ~Person() {
    cout << "Person析构函数调用" << endl;
  }
};
void test01() {
  Person p("张三", "苹果MAX");
  cout << "name:" << p.m_Name << "  Phone:" << p.m_Phone.m_PNmae << endl;
}
//先构造类对象，再构造本身；析构则相反。
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

Phone构造函数调用
Person构造函数调用
name:张三  Phone:苹果MAX
Person析构函数调用
Phone析构函数调用
请按任意键继续. . .

4.2.8 静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员

静态成员分为：

静态成员变量：所有对象共享同一份数据，在编译阶段分配内存，类内声明，类外初始化（类内初始化会报错）

静态成员函数：所有对象共享同一个函数，静态成员函数只能访问静态成员变量

#include<iostream>
using namespace std;
//静态成员函数
//所有对象共享一个函数
//静态成员函数只能访问静态成员变量
class Person {
public:
  static void func() {
    m_A = 100;      //静态成员函数 可以访问 静态成员变量
    //m_B = 200;    //静态成员函数 不可以访问 非静态成员变量
    cout << "static void func调用" << endl;
  }
  static int m_A;  //静态成员变量
  //static int m_A=1;  //报错  
  int m_B;
private:
  static void func2() {
    cout << "static void func2调用" << endl;
  }
};
int Person::m_A = 0;   //类外初始化
void test01() {
  //1、通过对象访问
  Person p;
  p.func();
  cout << p.m_A << endl;
  //2、通过类名访问
  Person::func();
  //Person::func2();   //类外访问不到私有静态成员函数
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

static void func调用
100
static void func调用
请按任意键继续. . .

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储

只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include<iostream>
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 分开存储的
class Person {
  int m_A;               //非静态成员变量  属于类的对象上
  static int m_B;        //静态成员变量  不属于类对象上
  void func(){}          //非静态成员函数   不属于类对象上
  static void func2(){}  //静态成员函数   不属于类对象上
};
int Person::m_B=0;
void test01() {
  Person p;
  //空对象占用内存空间为：1
  //C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占内存的位置
  //每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
  cout << "sizeof(p):" << sizeof(p) << endl;   //Person类里面无内容：1字节
}
void test02() {
  Person p;
  cout << "sizeof(p):" << sizeof(p) << endl;   //Person类里面有int m_A：4字节
}
int main() {
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

4.3.2 this指针概念

通过4.3.1我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码

那么问题是：这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢？

c++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象

this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针。this指针不需要定义，直接使用即可

this指针的用途：

当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分

在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

#include<iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
  Person(int age) {
    this->age = age;
  }
  Person& PersonAddAge(Person& p) {
    this->age += p.age;
    //this指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象的本体
    return *this;
  }
  int age;
};
//1、解决名称冲突
void test01() {
  Person p1(18);
  cout << "p1的age:" << p1.age << endl;
}
//2、返回对象本身用*this
void test02() {
  Person p1(10);
  Person p2(10);
  //链式编程思想
  p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
  cout << "p2的age:" << p2.age << endl;
}
int main() {
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

4.3.3 空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意有没有用到this指针

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

#include<iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person {
public:
  void showClassName() {
    cout << "this is Person class" << endl;
  }
  void showPersonAge() {
    //报错， 原因是传入的指针是为NULL
    if (this == NULL) {
      return;
    }
    cout << "age=" << m_Age << endl;
  }
  int m_Age;
};
void test01() {
  Person* p = NULL;
  p->showClassName();
  p->showPersonAge();
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

this is Person class
请按任意键继续. . .

4.3.4 const修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数

常函数内不可以修改成员属性

成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

常对象：

声明对象前加const称该对象为常对象

常对象只能调用常函数

#include<iostream>
using namespace std;
//常函数
class Person {
public:
  //this指针的本质 是指针常量  指针的指向是不可以修改的
  //在成员函数后面加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改
  void showPerson() const 
  {
    //this->m_A = 100;
    this->m_B = 10;
    cout << "m_B：" << this->m_B << endl;
    //this = NULL; //this指针不可以修改指针的指向的
  }
  void func() {}
  int m_A;
  mutable int m_B;  //特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值
};
void test01() {
  Person p;
  p.showPerson();
}
//常对象
void test02() {
  const Person p;   //在对象前加const，变为常对象
  //p.m_A = 100;
  p.m_B = 100;     //m_B是特殊值，在常对象下也可以修改
  cout << "now，m_B：" << p.m_B << endl;
  //常对象只能调用常函数
  p.showPerson();
  //p.func();  //常对象 不可以调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性
}
int main() {
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

now，m_B：100
m_B：10
请按任意键继续. . .

4.4 友元

生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)

客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去

但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。

在程序里，有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元的技术

友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员

友元的关键字为 friend

友元的三种实现：

全局函数做友元

类做友元

成员函数做友元

4.4.1 全局函数做友元

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
class Building   //建筑物类
{
  //goodGay全局函数是 Building好朋友，可以访问Building中私有成员
  friend void goodGay(Building* building);
public:
  Building() {
    m_SittingRoom = "客厅";
    m_BedRoom = "卧室";
  }
  string m_SittingRoom;   //客厅
private:
  string m_BedRoom;  //卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building){
  cout << "好基友的全局函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
  cout << "好基友的全局函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
  Building building;
  goodGay(&building);
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

好基友的全局函数正在访问：客厅
好基友的全局函数正在访问：卧室
请按任意键继续. . .

4.4.2 类做友元

#include<iostream>
using namespace std;
//类做友元
class Building {
  friend class GoodGay;
public:
  Building();   //构造函数
  string m_SittingRoom;   //客厅
private:
  string m_BedRoom;      //卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building() {
  m_SittingRoom = "客厅";
  m_BedRoom = "卧室";
}
class GoodGay {
public:
  GoodGay();
  void visit();   //参观函数 访问Building中的属性
  Building* building;
};
GoodGay::GoodGay(){
  //创建一个建筑物的对象
  building = new Building;
}
void GoodGay::visit() {
  cout << "好基友类正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
  cout << "好基友类正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
  GoodGay gg;
  gg.visit();
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

4.4.3 成员函数做友元

#include<iostream>
using namespace std;
class Building;
class goodGay
{
public:
  goodGay();
  void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友，可以发访问Building中私有内容
  void visit2();
private:
  Building* building;
};
class Building
{
  //告诉编译器  goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容
  friend void goodGay::visit();
public:
  Building();
public:
  string m_SittingRoom; //客厅
private:
  string m_BedRoom;//卧室
};
Building::Building()
{
  this->m_SittingRoom = "客厅";
  this->m_BedRoom = "卧室";
}
goodGay::goodGay()
{
  building = new Building;
}
void goodGay::visit()
{
  cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
  cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void goodGay::visit2()
{
  cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
  //cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
  goodGay  gg;
  gg.visit();
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

4.5 运算符重载

运算符重载概念：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型

4.5.1 加号运算符重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算

#include<iostream>
using namespace std;
//1、加号运算符重载
class Person {
public:
  //1、成员函数重载+号
  //Person operator+(Person& p) {
  //  Person temp;
  //  temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
  //  temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
  //  cout << "成员函数重载+号" << endl;
  //  return temp;
  //}
  int m_A;
  int m_B;
};
//2、全局函数重载+号
Person operator+(Person& p1, Person& p2) {
  Person temp;
  temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
  temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
  cout << "全局函数重载+号" << endl;
  return temp;
}
//函数重载的版本
Person operator+(Person& p1, int num) {
  Person temp;
  temp.m_A = p1.m_A + num;
  temp.m_B = p1.m_B + num;
  return temp;
}
void test01() {
  Person p1;
  p1.m_A = 10;
  p1.m_B = 10;
  Person p2;
  p2.m_A = 10;
  p2.m_B = 10;
  //Person p3 = p1.operator+(p2);  //成员函数本质调用
  Person p3 = operator+(p1, p2);
  //Person p3 = p1 + p2;
  //运算符重载 也可以发生函数重载
  Person p4 = p1 + 100;  //Person+int
  cout << "p3.m_A=" << p3.m_A << endl;
  cout << "p3.m_B=" << p3.m_B << endl;
  cout << "p4.m_A=" << p4.m_A << endl;
  cout << "p4.m_B=" << p4.m_B << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的

总结2：不要滥用运算符重载

4.5.2 左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型

#include<iostream>
using namespace std;
//左移运算符重载
class Person {
  friend ostream& operator<<(ostream& cout, Person p);
public:
  Person(int a, int b) {
    m_A = a;
    m_B = b;
  }
private:
  //利用成员函数重载 左移运算符   p.operator<<(cout)  简化版本  p<<cout
  //不会利用成员函数重载<<运算符，因为无法实现cout在左侧
  //void operator<<(cout) {
  //  
  //}
  int m_A;
  int m_B;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream &cout, Person p) {   //本质  operator<<(cout, p )  简化  cout<<p
  cout << "m_A=" << p.m_A << " m_B=" << p.m_B;
  return cout;
}
void test01() {
  Person p(10, 10);
  cout << p << endl;;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

4.5.3 递增运算符重载

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据

#include<iostream>
using namespace std;
//重载递增运算符
//自定义整型
class MyInteger
{
  friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
  MyInteger() {
    m_Num = 0;
  }
  //重载++运算符：前置递增、后置递增
  //（1）重载前置运算符  返回引用为了一直对一个数据进行递增操作
  MyInteger& operator++() {
    m_Num++;
    return *this;
  }
  //（2）后置递增   返回值
  //void operator++(int)  int代表占位参数，可以用于区分前置和后置递增
  MyInteger operator++(int) {
    //先 记录当时结果
    MyInteger temp = *this;
    //后 递增
    m_Num++;
    //最后将记录结果做返回
    return temp;
  }
private:
  int m_Num;
};
//重载左移运算符
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint) {
  cout << myint.m_Num;
  return cout;
}
void test01() {
  MyInteger myint;
  cout << ++(++myint) << endl;
  cout << myint << endl;
}
void test02() {
  MyInteger myint;
  cout << myint++ << endl;
  cout << myint << endl;
}
int main() {
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结：前置递增返回引用，后置递增返回值

4.5.4 赋值运算符重载

c++编译器至少给一个类添加4个函数

默认构造函数(无参，函数体为空)

默认析构函数(无参，函数体为空)

3.默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

#include<iostream>
using namespace std;
//复制运算符重载
class Person {
public:
  Person(int age) {
    m_Age = new int(age);
  }
  ~Person() {   //析构函数释放资源
    if (m_Age != NULL) {
      delete m_Age;
      m_Age = NULL;
    }
  }
  //重载 复制运算符
  Person& operator=(Person& p) {
    //编译器是提供浅拷贝
    //m_Age = p.m_Age;
    //应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝
    if (m_Age != NULL) {
      delete m_Age;
      m_Age = NULL;
    }
    //深拷贝操作
    m_Age = new int(*p.m_Age);
    //返回对象本身
    return *this;
  }
  int* m_Age;
};
void test01() {
  Person p1(18);
  Person p2(20);
  Person p3(30);
  p3 = p2 = p1;  //复制操作
  cout << "p1的年龄：" << *p1.m_Age << endl;
  cout << "p2的年龄：" << *p2.m_Age << endl;
  cout << "p3的年龄：" << *p3.m_Age << endl;
}
int main() {
  test01();
  //int a = 10;
  //int b = 20;
  //int c = 30;
  //c = b = a;
  //cout << a << b << c << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

4.5.5 关系运算符重载

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作

#include<iostream>
using namespace std;
//重载关系运算符
class Person {
public:
  Person(string name, int age) {
    m_Name = name;
    m_Age = age;
  }
  //重载==号
  bool operator==(Person &p) {
    if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) {
      return true;
    }
    return false;
  }
  bool operator!=(Person& p) {
    if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) {
      return false;
    }
    return true;
  }
  string m_Name;
  int m_Age;
};
void test01() {
  Person p1("Tom", 18);
  Person p2("Tom", 19);
  if (p1 == p2) {
    cout << "p1和p2是相等的" << endl;
  }
  else {
    cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
  }
  if (p1 != p2) {
    cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
  }
  else {
    cout << "p1和p2是相等的" << endl;
  }
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

4.5.6 函数调用运算符重载

函数调用运算符 () 也可以重载

由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数

仿函数没有固定写法，非常灵活

#include<iostream>
using namespace std;
//函数调用运算符重载
class MyPrint {
public:
  //重载函数调用运算符
  void operator()(string test) {
    cout << test << endl;
  }
};
void MyPrint02(string test) {
  cout << test << endl;
}
void test01() {
  MyPrint myPrint;
  myPrint("hello world");   //由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数
  MyPrint02("hello world");
}
//仿函数非常灵活，没有固定的写法
//加法类
class MyAdd {
public:
  int operator()(int num1, int num2) {
    return num1 + num2;
  }
};
void test02() {
  MyAdd myadd;
  int result = myadd(100, 100);
  cout << "result:" << result << endl;
  //匿名函数对象
  cout << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
int main() {
  test01();
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

hello world
hello world
result:200
200
请按任意键继续. . .

4.6 继承

继承是面向对象三大特性之一

有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中：

我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。

这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码

4.6.1 继承的基本语法

例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同

接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处

#include<iostream>
using namespace std;
//公共页面类
class BasePage {
public:
  void header() {
    cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
  }
  void footer() {
    cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...（公共底部）" << endl;
  }
  void left() {
    cout << "Java、Python、C++...（公共分类列表）" << endl;
  }
};
class Java: public BasePage {   //Java页面
public:
  void content() {
    cout << "Java学科视频" << endl;
  }
};
class Python:public BasePage {   //Python页面
public:
  void content() {
    cout << "Python学科视频" << endl;
  }
};
void test01() {
  Java ja;
  ja.header();
  ja.footer();
  ja.left();
  ja.content();
  cout << "---------------------" << endl;
  Python python;
  python.header();
  python.footer();
  python.left();
  python.content();
}
//继承的好处：减少重复代码
//语法：class子类 ： 继承方式 父类
//子类 也称为 派生类；    父类 也称为 基类
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结：继承的好处：可以减少重复的代码。class A : public B;

A 类称为子类或派生类

B 类称为父类或基类

派生类中的成员，包含两大部分：

一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员。

从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。

4.6.2 继承方式

继承的语法：class 子类 : 继承方式父类

继承方式一共有三种：

公共继承

保护继承

私有继承

#include<iostream>
using namespace std;
//继承方式：三种
//公共继承
class Base1 {
public:
  int m_A;
protected:
  int m_B;
private:
  int m_C;
};
class Son1 :public Base1 {
public: 
  void func() {
    m_A = 10;   //公共权限
    m_B = 20;   //保护权限
    //m_C = 30;
  }
};
//保护继承
class Son2 :protected Base1 {
public:
  void func() {
    m_A = 10;    //现在是子类的保护成员
    m_B = 20;  
    //m_C = 30;
  }
};
//私有继承
class Son3 : private Base1 {
public:
  void func() {
    m_A = 10;   //现在是子类的私有成员
    m_B = 20;
    //m_C = 30;
  }
};
class GrandSon3 : public Son3 {
public:
  void func() {
    //m_A = 100;  //m_A是父类私有，子类不可以访问
  }
};
void test01() {
  Son1 s1;
  s1.m_A = 100;
  //s1.m_B = 100;
  Son2 s2;
  //s2.m_A = 100;    //保护权限类外不可以访问
  Son3 s3;
  //s3.m_A = 1000;   //私有权限类外不可以访问
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

（黑马）C++核心编程笔记（中）