C++基础学习笔记(四)——核心编程PART2
创始人
2025-06-01 19:35:28
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参考链接:https://www.bilibili.com/video/BV1et411b73Z?p=99&vd_source=b4d9cee68649c8adcb1e266f7147cd5c

一、类与对象

C++面向对象的三大特性为:封装、继承、多态

1.1 封装

1.1.1 封装的意义

封装的意义:
将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物
将属性和行为加以权限控制

封装意义一:
在设计类的时候,属性和行为写在一起,表现事物
语法: class 类名{ 访问权限: 属性 / 行为 };

demo1:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;//圆周率
const double PI = 3.14;class Circle {//访问权限:公共权限
public://属性int m_r; //半径//行为(函数)//获取圆的周长double calculateZC(){return 2 * PI * m_r;}};int main()
{//通过圆类,创建具体的圆(对象)//实例化Circle c1;//给圆对象的属性赋值c1.m_r = 10;cout<<"圆的周长为:" <
圆的周长为:62.8

demo2:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;//圆周率
const double PI = 3.14;class Student {//访问权限:公共权限
public://类中的属性和行为我们统一称为成员//属性 成员属性 成员变量//行为 成员函数 成员方法string Name; //姓名int Id; // 学号//行为(函数)//设置姓名void setName(string name){Name = name;}//设置学号void setId(int id){Id = id;}//显示void show(){cout<<"学生姓名:"<//实例化Student s1;//给对象的属性赋值s1.Name = "张三";s1.Id = 123456;s1.show();//通过行为给属性赋值s1.setName("李四");s1.setId(654321);s1.show();return 0;
}
学生姓名:张三
学生学号:123456
学生姓名:李四
学生学号:654321

封装意义二:
类在设计时,可以把属性和行为放在不同的权限下,加以控制

访问权限有三种:

  1. public 公共权限
  2. protected 保护权限
  3. private 私有权限

保护权限类外不可访问

在这里插入图片描述
私有权限类外不可访问
在这里插入图片描述
demo3:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person {//访问权限//三种//公共权限public 成员类内可以访问类外可以访问//保护权限protected 成员类内可以访问类外不可以访问 儿子可以访问父亲中的保护内容//私有枚限private 成员类内可以访问类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容public://公共权限string m_Name;  // 姓名
protected://保护权限string m_Car;  // 汽车
private://私有权限int m_Password;  //银行卡密码public:void func(){m_Name = "张三";m_Car = "拖拉机";m_Password = 123456;}};int main()
{//实例化具体对象Person p1;p1.m_Name = "李四";//p1.m_Car = "奔驰";  //保护权限内容,在类外访问不到//p1.m_Password = 123; //私有权限内容,在类外访问不到return 0;
}

1.1.2 struct和class区别

在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

区别:
struct 默认权限为公共
class 默认权限为私有

demo4:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class C1 {int m_A; // 默认权限:私有};struct C2 {int m_A; //默认权限:公共
};int main()
{C1 c1;//c1.m_A = 100; 类外不可访问C2 c2;c2.m_A = 100;return 0;
}

1.1.3 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

demo5:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;// 设计人类
class Person {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 只读int getAge(){m_Age = 0; //初始化为0岁return m_Age; }// 设置情人  只写void setLover(string lover){m_Lover = lover;}private:string m_Name;  //姓名  可读可写int m_Age; // 年龄  只读string m_Lover; //情人  只写
};struct C2 {int m_A; //默认权限:公共
};int main()
{Person p;p.setName("张三");cout << "姓名为: " << p.getName() << endl;cout << "年龄为: " << p.getAge() << endl;// 设置情人为新垣结衣p.setLover("新垣结衣");return 0;
}

demo6:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;// 设计人类
class Person {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 可读可写,如果想修改,范围必须在0~150之间int getAge(){//m_Age = 0; //初始化为0岁return m_Age; }void setAge(int age){if (age < 0 || age>150){m_Age = 0;cout << "你这个老妖精!" << endl;return;}m_Age = age;}// 设置情人  只写void setLover(string lover){m_Lover = lover;}private:string m_Name;  //姓名  可读可写int m_Age; // 年龄  只读string m_Lover; //情人  只写
};struct C2 {int m_A; //默认权限:公共
};int main()
{Person p;p.setName("张三");cout << "姓名为: " << p.getName() << endl;p.setAge(1000);cout << "年龄为: " << p.getAge() << endl;// 设置情人为新垣结衣p.setLover("新垣结衣");return 0;
}
姓名为: 张三
你这个老妖精!
年龄为: 0

练习案例1:设计立方体类

设计立方体类(Cube)
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。

在这里插入图片描述
demo7:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Cube {public://行为// 设置长void setL(double l){m_L = l;}// 获取长double getL(){return m_L;}// 设置宽void setW(double w){m_W = w;}// 获取宽double getW(){return m_W;}// 设置高void setH(double h){m_H = h;}// 获取高double getH(){return m_H;}//计算面积double CalSquare(){double S;S = 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W;return S;}//计算体积double CalVolume(){double V;V = m_L * m_W * m_H;return V;}//利用成员函数判断两个立方体是否相等bool isSameByClass(Cube& c){if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()){return true;}return false;}private:  //属性 属性都尽量设置为私有double m_L; //长double m_W; //宽double m_H; //高
};//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.getW() == C2.getW() && C1.getH() == C2.getH()){return true;}return false;
}int main()
{Cube C1;C1.setL(10);C1.setW(10);C1.setH(10);cout << "第一个立方体面积为:" << C1.CalSquare() << "  体积为:" << C1.CalVolume() << endl;Cube C2;C2.setL(10);C2.setW(5);C2.setH(2);cout << "第二个立方体面积为:" << C2.CalSquare() << "  体积为:" << C2.CalVolume() << endl;//利用全局函数判断bool ret = isSame(C1, C2);if (ret){cout << "利用全局函数判断:C1和C2两个立方体相等" << endl;}cout << "利用全局函数判断:C1和C2两个立方体不相等" << endl;//利用成员函数判断ret = C1.isSameByClass(C2);if (ret){cout << "利用成员函数判断:C1和C2两个立方体相等" << endl;}cout << "利用成员函数判断:C1和C2两个立方体不相等" << endl;return 0;
}
第一个立方体面积为:600  体积为:1000
第二个立方体面积为:160  体积为:100
利用全局函数判断:C1和C2两个立方体不相等
利用成员函数判断:C1和C2两个立方体不相等

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。

在这里插入图片描述
自己先动手实现一次:

demo8:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;// 圆类
class Circle {public://行为// 获取圆心的X坐标double getCenterX(){return m_CenterX;}// 设置圆心的X坐标void setCenterX(double center_x){m_CenterX = center_x;}// 获取圆心的Y坐标double getCenterY(){return m_CenterY;}// 设置圆心的Y坐标void setCenterY(double center_y){m_CenterY = center_y;}// 获取圆的半径double getR(){return m_R;}// 设置圆的半径void setR(double r){m_R = r;}private:  //属性 属性都尽量设置为私有double m_CenterX;  // 圆心的X坐标double m_CenterY;  // 圆心的Y坐标double m_R; //圆的半径
};// 点类
class Point {public://行为// 获取点的X坐标double getX(){return m_X;}// 设置点的X坐标void setX(double x){m_X = x;}// 获取点的Y坐标double getY(){return m_Y;}// 设置点的Y坐标void setY(double y){m_Y = y;}private://属性 属性都尽量设置为私有double m_X;  // 点的X坐标double m_Y;  // 点的Y坐标
};//计算点到圆心之间的距离
double CalDistance(Circle& c1, Point& p1)
{double d;d = sqrt(pow((c1.getCenterX() - p1.getX()), 2) + pow((c1.getCenterY() - p1.getY()), 2));return d;
}int main()
{Circle c1;c1.setCenterX(0);c1.setCenterY(0);c1.setR(5);Point p1;p1.setX(2);p1.setY(2);double cal_d = CalDistance(c1, p1);if (cal_d > c1.getR()){cout << "点和圆的关系是:点在圆外" << endl;}else if (cal_d < c1.getR()){cout << "点和圆的关系是:点在圆内" << endl;}else{cout << "点和圆的关系是:点在圆上" << endl;}return 0;
}
点和圆的关系是:点在圆内

教程写的:

demo9:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;// 点类
class Point {public://行为// 获取点的X坐标double getX(){return m_X;}// 设置点的X坐标void setX(double x){m_X = x;}// 获取点的Y坐标double getY(){return m_Y;}// 设置点的Y坐标void setY(double y){m_Y = y;}private://属性 属性都尽量设置为私有double m_X;  // 点的X坐标double m_Y;  // 点的Y坐标
};// 圆类
class Circle {public://行为//获取圆的半径double getR(){return m_R;}// 设置圆的半径void setR(double r){m_R = r;}// 获取圆心Point getCenter(){return m_Center;}// 设置圆心void setCenter(Point center){m_Center = center;}private:  //属性 属性都尽量设置为私有double m_R; //圆的半径//在类中可以让另一个类,作为本类中的成员Point m_Center;  //圆心点
};//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{//计算两点之间的距离 平方double distance;distance = pow(c.getCenter().getX() - p.getX(), 2) + pow(c.getCenter().getY() - p.getY(), 2);//半径 平方double rDistance;rDistance = pow(c.getR(), 2);//判断关系if (distance == rDistance){cout << "点和圆的关系是:点在圆上" << endl;}else if (distance > rDistance){cout << "点和圆的关系是:点在圆外" << endl;}else{cout << "点和圆的关系是:点在圆内" << endl;}}int main()
{// 创建圆Circle c;c.setR(10);Point center; //利用点类创建圆心center.setX(10);center.setY(0);c.setCenter(center);//创建点Point p;p.setX(10);p.setY(10);//判断关系isInCircle(c, p);return 0;
}
点和圆的关系是:点在圆上

把类写在另一个文件中——头文件申明,源文件实现

step1:复制有关类的代码段,并注释掉原来的

在这里插入图片描述

step2:在头文件中,创建出一个名为point.h的头文件(.h)
在这里插入图片描述

step3:在源文件中,创建出一个名为point.cpp的源文件(.cpp)
在这里插入图片描述
step4:在头文件中,先写上一句 #pragma once,防止头文件重复包含

在这里插入图片描述
step5:加上#include using namespace std; 这里只需要成员函数的声明;即删去实现,加一个分号补全。但同时,变量的声明肯定也是要留住的。

在这里插入图片描述
step6:在cpp文件中,先包括一下刚刚的头文件,#include "point.h", 然后把代码粘贴过来;

在这里插入图片描述
step7:删掉关于class,pubilic等语句,仅保留函数的声明与实现;并且给函数名加上作用域,告诉是在Point作用域下的成员函数

在这里插入图片描述
step8: Circle类也按这样操作,但发现Point处报错。

在这里插入图片描述

解决办法:在代码前面把它的头文件添加进来。
在这里插入图片描述
step9: 在其他的文件中使用,只需要包含这两个头文件即可。
在这里插入图片描述
上述代码修改为:

demo10:

在这里插入图片描述

point.h

#pragma once
#include
using namespace std;// 点类
class Point {public://行为// 获取点的X坐标double getX();// 设置点的X坐标void setX(double x);// 获取点的Y坐标double getY();// 设置点的Y坐标void setY(double y);private://属性 属性都尽量设置为私有double m_X;  // 点的X坐标double m_Y;  // 点的Y坐标
};

point.cpp

#include "point.h"//行为
// 获取点的X坐标
double Point::getX()
{return m_X;
}
// 设置点的X坐标
void Point::setX(double x)
{m_X = x;
}
// 获取点的Y坐标
double Point::getY()
{return m_Y;
}
// 设置点的Y坐标
void Point::setY(double y)
{m_Y = y;
}

circle.h

#pragma once
#include
using namespace std;
#include "point.h"// 圆类
class Circle {public://行为//获取圆的半径double getR();// 设置圆的半径void setR(double r);// 获取圆心Point getCenter();// 设置圆心void setCenter(Point center);private://属性 属性都尽量设置为私有double m_R; //圆的半径//在类中可以让另一个类,作为本类中的成员Point m_Center;  //圆心点
};

circle.cpp

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

点圆关系.cpp (主代码)

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;
#include "point.h"
#include "circle.h"//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{//计算两点之间的距离 平方double distance;distance = pow(c.getCenter().getX() - p.getX(), 2) + pow(c.getCenter().getY() - p.getY(), 2);//半径 平方double rDistance;rDistance = pow(c.getR(), 2);//判断关系if (distance == rDistance){cout << "点和圆的关系是:点在圆上" << endl;}else if (distance > rDistance){cout << "点和圆的关系是:点在圆外" << endl;}else{cout << "点和圆的关系是:点在圆内" << endl;}}int main()
{// 创建圆Circle c;c.setR(10);Point center; //利用点类创建圆心center.setX(10);center.setY(0);c.setCenter(center);//创建点Point p;p.setX(10);p.setY(10);//判断关系isInCircle(c, p);return 0;
}

运行结果:

点和圆的关系是:点在圆上

1.2 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。

1.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化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

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为对象的成员属性赋值,构造函数由编译器自动调用,无须手
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自动调用构造,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

创建在栈区的对象:

demo11:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;//对象的初始化和清理//构造函数 进行初始化操作
//自动调用
class Person
{
public:Person(){cout << "Person 构造函数的调用" << endl;}//析构函数 进行清理的工作//不可以有参数~Person(){cout<< "Person 析构函数的调用" << endl;}};void test01()
{Person p; //在栈上的数据,test01执行完毕后,释放这个对象;所以会调用析构函数
}int main()
{test01();return 0;
}
Person 构造函数的调用
Person 析构函数的调用

创建在main函数的对象:

demo12:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;//对象的初始化和清理//构造函数 进行初始化操作
//自动调用
class Person
{
public:Person(){cout << "Person 构造函数的调用" << endl;}//析构函数 进行清理的工作//不可以有参数~Person(){cout<< "Person 析构函数的调用" << endl;}};void test01()
{Person p; //在栈上的数据,test01执行完毕后,释放这个对象;所以会调用析构函数
}int main()
{//test01();Person p;return 0;
}

在这里插入图片描述

发现还是调用了析构函数,这是因为没有写system("pause")语句,程序执行完毕销毁调用了析构函数。
执行到system("pause")语句,程序就中断了。不会再往下执行。等把整个main函数都执行完了,才会执行释放的操作。

加了这一句后:

在这里插入图片描述
1.2.2 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

括号法:

demo13:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;class Person
{
public://构造函数//参数分类:无参构造(默认构造)和有参构造//类型分类: 普通构造 拷贝构造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) //加const不修改原来本身;引用传参{age = p.age;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()
{//括号法 	Person p;  //默认构造函数的调用Person p2(10);  //有参构造函数的调用Person p3(p2); //拷贝构造函数的调用//注意事项//调用默认构造函数的时候吗,不要加()//因为会被编译器认为是函数声明; Person p1();不会认为在创建对象cout << "p2的年龄为:" << p2.age << endl;cout << "p3的年龄为:" << p3.age << endl;//显示法//隐式转换法}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}
Person 无参构造函数的调用
Person 有参构造函数的调用
Person 拷贝构造函数的调用
p2的年龄为:10
p3的年龄为:10
Person 析构函数的调用
Person 析构函数的调用
Person 析构函数的调用
	//显示法Person p1;Person p2 = Person(10);  //有参构造  Person p3 = Person(p2);  //有参构造
Person 无参构造函数的调用
Person 有参构造函数的调用
Person 拷贝构造函数的调用
Person 析构函数的调用
Person 析构函数的调用
Person 析构函数的调用

匿名对象的特点:

在这里插入图片描述
显式法:

注意事项:不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器会认为Person(p3)等价于Person p3;
在这里插入图片描述
隐式法:

在这里插入图片描述
1.2.3 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
1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

在这里插入图片描述
2.值传递的方式给函数参数传值

在这里插入图片描述

3.以值方式返回局部对象

在这里插入图片描述
p1和p不是同一个对象,地址不一样。
在这里插入图片描述

全部代码

demo14:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;class Person
{
public://构造函数//参数分类:无参构造(默认构造)和有参构造//类型分类: 普通构造 拷贝构造Person(){cout << "Person 默认构造函数的调用" << endl;}Person(int age){m_Age = age;cout << "Person 有参构造函数的调用" << endl;}//拷贝构造函数Person(const Person &p) //加const不修改原来本身;引用传参{m_Age = p.m_Age;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 m_Age;};//调用
//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的年龄为:" << p2.m_Age << endl;}//值传递的方式给函数参数传值;值传递的本质:拷贝临时的副本
void doWork(Person p)
{}
void test02()
{Person p;doWork(p);
}//以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{Person p1;cout << (int*)&p1 << endl; //int*输出十六进制结果,不加输出十进制return p1;  //局部对象的特点:函数执行完毕后,就会被释放掉
}void test03()
{Person p = doWork2();cout << (int*)&p << endl;}int main()
{//test01();//test02();test03();system("pause");return 0;
}

1.2.4 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

1.默认构造函数(无参,函数体为空)
2.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

构造函数调用规则如下:
1.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
2.如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数

自己写的拷贝函数:
在这里插入图片描述

注释掉自己写的拷贝构造函数

发现少了一句打印的,是因为自己写的都被注释掉了。实际编译器会执行一条像第27行那样的代码,进行拷贝。
在这里插入图片描述

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:

注释掉自己写的默认无参构造函数,并进行无参构造调用。

发现报错:提示没有合适的默认构造函数可用。

在这里插入图片描述
进行有参构造函数调用:

能成功运行。
在这里插入图片描述
如果用户定义拷贝构造函数,c++不会再提供其他构造函数:

注释掉除了拷贝构造函数之外的其他写的函数,发现在进行有参和无参构造函数调用的时候就会报错
在这里插入图片描述
1.2.5 深拷贝与浅拷贝

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

析构函数,将堆区开辟数据做释放操作

栈区:先进后出

浅拷贝:堆区内存的重复释放。p2先释放,然后p1释放。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

demo15:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
#include 
using namespace std;class Person
{
public://构造函数Person(){cout << "Person 默认构造函数的调用" << endl;}Person(int age, int height){m_Age = age;m_Height = new int(height); //new创建的数据返回对应的指针;堆区的数据cout << "Person 有参构造函数的调用" << 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 拷贝构造函数的调用" << endl;m_Age = p.m_Age;//m_Height = p.m_Height;  编译器默认实现就是这行代码// //深拷贝操作m_Height = new int(*p.m_Height);}//析构函数 ~Person(){//析构函数,将堆区开辟数据做释放操作if (m_Height != NULL){delete m_Height;  //释放m_Height = NULL;}cout<< "Person 析构函数的调用" << endl;}int m_Age;  //年龄int* m_Height;  //身高};void test01()
{Person p1(18,160);cout << "p1的年龄为:" << p1.m_Age <<" 身高为:" <<*p1.m_Height<< endl;  //*解引用Person p2(p1);cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << " 身高为:" << *p2.m_Height << endl;}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}
Person 有参构造函数的调用
p1的年龄为:18 身高为:160
Person 拷贝构造函数的调用
p2的年龄为:18 身高为:160
Person 析构函数的调用
Person 析构函数的调用

1.2.6 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)... {}

demo16:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;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;//}//初始化列表初始化属性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);Person p(30, 20, 10);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;
}
m_A = 30
m_B = 20
m_C = 10

1.2.7 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?

当其他类对象作为本类成员,构造时候先构造类对象,再构造自身。析构的顺序与构造相反。

demo17:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Phone {
public:Phone(string pName){cout << "Phone的构造函数调用" << endl;m_PName = pName;}~Phone(){cout << "Phone的析构函数调用" << endl;}//手机品牌名称string m_PName;
};class Person
{
public://Phone m_Phone = pName; 隐式转换法Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName){cout << "Person的构造函数调用" << endl;}~Person(){cout << "Person的析构函数调用" << endl;}//姓名string m_Name;//手机Phone m_Phone;};void test01()
{Person p("吴京", "iphone 13 pro max 冷锋蓝");cout << p.m_Name << "拿着:"<test01();system("pause");return 0;
}
Phone的构造函数调用
Person的构造函数调用
吴京拿着:iphone 13 pro max 冷锋蓝
Person的析构函数调用
Phone的析构函数调用

1.2.8 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

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

经过p2的修改,数据也变了,说明是所有对象共享同一份数据。
在这里插入图片描述
静态成员变量,不属于某个对象上,所有对象都共享同一份数据。
因此,静态成员变量有两种访问方式:
1.通过对象进行访问
2.通过类名进行访问

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
静态成员变量也是有访问权限的
在这里插入图片描述

demo18:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person
{
public://所有对象都共享同一份数据//编译阶段就分配内存//类内声明,类外初始化操作static int m_A;//静态成员变量也是有访问权限的
private:static int m_B;};int Person::m_A = 100; //加Person::与全局变量相区分
int Person::m_B = 200;void test01()
{Person p;cout << p.m_A << endl;Person p2;p2.m_A = 200;cout << p.m_A << endl;}void test02()
{//通过对象进行访问//Person p;//cout << p.m_A << endl;//通过类名进行访问cout << Person::m_A << endl;//cout << Person::m_B << endl;  类外访问不到私有静态成员变量
}int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

静态成员函数

通过对象访问
在这里插入图片描述
通过类名访问
在这里插入图片描述
静态成员函数不可以访问非静态成员变量:因为无法区分到底是哪个对象的m_B属性
在这里插入图片描述
静态成员函数也是有访问权限的

在这里插入图片描述

demo19:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person
{
public://所有对象都共享同一个函数//静态成员函数只能访问静态成员变量//静态成员函数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:因为无法区分到底是哪个对象的m_B属性cout << "static void func调用" << endl;}static int m_A; //静态成员变量int m_B;//静态成员函数也是有访问权限的
private:static void func2(){cout << "static void func2调用" << endl;}};int Person::m_A = 0;void test01()
{//通过对象来访问//Person p;//p.func();//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

1.3 C++对象模型和this指针

1.3.1 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

//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个独一无二的内存地址

非静态成员变量 属于类的对象上的

一旦有了成员变量,就不是空对象,所以字节空间看成员变量。
在这里插入图片描述

静态成员变量 不属于类的对象上

在这里插入图片描述
非静态成员函数 不属于类的对象上

在这里插入图片描述
静态成员函数 不属于类的对象上
在这里插入图片描述

demo20:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person
{int m_A; //非静态成员变量  属于类的对象上的static int m_B; // 静态成员变量  不属于类的对象上void func() //非静态成员函数  不属于类的对象上{}static void func2() //静态成员函数  不属于类的对象上{}
};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个独一无二的内存地址cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}void test02()
{Person p;cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

1.3.2 this指针概念

通过1.3.1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

编译器认为这三个age是一样的,属性age并没有被赋值。
在这里插入图片描述
可以写成下面这样,以作区分

在这里插入图片描述
或者用this指针(this指针指向被调用的成员函数所属的对象)

在这里插入图片描述
下面代码可以运行
在这里插入图片描述
修改为:返回对象本身

在这里插入图片描述
删除了引用符号,发现只返回20。
在这里插入图片描述

以值返回局部对象会调用拷贝构造函数,对p2进行一次PersonAddAge操作后,将p2的结果拷贝为p2’,所以p2还是经过了一次加年龄的操作。但后面的PersonAddAge操作都是对p2’,p2"了,所以p2.age不会一直增加

demo21:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person
{
public:Person(int age){//this指针指向被调用的成员函数所属的对象,即p1this->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这个对象本体return *this;}int age;
};//解决名称冲突
void test01()
{Person p1(18);cout << "p1的年龄为:" << p1.age << endl;
}//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的年龄为:" << p2.age<//test01();test02();system("pause");return 0;
}

1.3.3 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

在这里插入图片描述
单独运行下面那个函数调用,报错。
在这里插入图片描述
这是因为第二个函数用到了属性,默认有个this->m_Age,表示这是当前对象的属性。

而因为没有对象,只是一个空指针,无法访问里面的属性。

在这里插入图片描述
加一行判断,提升代码健壮性,不会报错。

在这里插入图片描述
demo22:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person
{
public:void showClassName(){cout << "This is Person class" << endl;}void showPersonAge(){if (this == NULL){return;  //确保不会走到下一行}cout << "age= " << this->m_Age << endl;}int m_Age;
};//解决名称冲突
void test01()
{Person * p = NULL;//p->showClassName(); //空指针,可以调用成员函数//报错原因是因为传入的指针为NULLp->showPersonAge(); //但是如果成员函数中用到了this指针,就不可以了
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

1.3.4 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

可以修改成员属性:
在这里插入图片描述

加了const,变成常函数后,不能修改成员属性。

在这里插入图片描述
关于this指针
在这里插入图片描述
这里的this相当于Person *const this,不可以修改指向;

const Person *const this,在前面再加一个const,使得指针指向的值也不可以更改。

所以对于常函数,把const加在最后,相当于让其值也不可以更改。

在这里插入图片描述
在成员函数前加const,修饰的是this指向,让指针指向的值也不可以更改

常对象

也不可以修改气属性,但如果是p.m_B = 100; 就不会报错
在这里插入图片描述
常对象只能调用常函数

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
在这里插入图片描述
demo23:

#include
//#include //用C++风格字符串,要包含这个头文件,但VS2019其实也可以不用加
using namespace std;class Person
{
public://常函数//this指针的本质是 指针常量 指针的指向是不可以修改的// const Person *const this;// 在成员函数前加const,修饰的是this指向,让指针指向的值也不可以更改void showPerson() const{this->m_B = 100;//this->m_A = 100;  //但指针指向的值可以修改//this = NULL;  //this指针是不可以修改指针的指向的}//普通函数void func(){}int m_A;int mutable m_B; //特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值;加上关键字mutable
};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; //特殊值,在常对象下,也可以修改//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()
{test01();system("pause");return 0;
}

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