C++学习基础版（一）

目录

一、C++入门

1、C和C++的区别

2、解读C++程序

3、命名空间

4、输入输出

（1）cout输出流

（2）endl操纵符

（3）cin输入流

二、C++表达式和控制语句

1、数据机构

特别：布尔类型bool

2、算数运算符

练习一：拆分位数

练习二：分段函数求值

3、bool类型

4、C++自增++和自减--运算符

5、赋值运算符=

6、关系运算符

7、逻辑运算符

8、if选择结构

练习：水仙花数

9、switch选择结构

10、while循环结构

练习：判断素数

11、do while循环

练习：N以内累加求和

12、for循环

练习：计算1~N之间所有奇数之和

三、C++函数调用与重载、内联

1、函数调用的方法

练习：自定义函数之字符串反转

2、带默认形参值的函数

3、函数重载

4、函数模板

5、内联函数inline

四、类和对象

1、类的定义

2、对象的建立和使用

（1）对象的建立

（2）对象的指针

（3）对象的使用

3、构造函数(Constructor)【系统可自动生成】

4、析构函数(Destructor)【系统可自动生成】

5、拷贝构造函数【系统可自动生成】

6、浅拷贝与深拷贝

7、this指针

8、友元函数的使用方法

练习：求两点之间距离的程序（友元函数）

9、友元类的使用方法

练习：求两点之间距离的程序（友元类）

10、常数据的使用及初始化

常数据成员的使用及初始化

（1）常数据成员

（2）常对象

（3）常成员函数

其他易混淆的内容

1、形参是什么？

---

前半部分学习下来，觉得C和C++虽然很多地方都是类似的，但有些还是具有很大差异的。写的这些内容虽然都是已有的知识，甚至有的都是直接直接复制过来的，但是理解后再写总结和自己的心得，代码敲下来，修改bug，运行出来，还是和只匆匆看过有些区别的。

一、C++入门

1、C和C++的区别

C++语言是在C语言基础之上为支持面向对象而设计的这么一套程序语言，而面向对象在C++中的体现就是类的机制，所以C++也称作是“带类的C语言”。

C++中的类类似于C语言的结构体，但不同的是：在C++的类中，不仅包含多个基本变量类型，还可以包含很多函数。

举个简单的对号例子：

C语言中定义一个具有5个元素的结构体：

struct stu
{int num;char sex;int math_score;int en_score;int c_score;};
int main()
{struct stu A;return 0;
}

在C++中使用类定义一个相同的内容：

class stu
{int num;char sex;int math_score;int en_score;int c_score;int total_score(){return math_score+en_score+c_score;};};
int main()
{class stu A;return 0;
}

C++类中的成员变量叫做属性，类里的函数叫做方法，即类拥有属性与方法两部分。

2、解读C++程序

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout<<"Nice to meet you!"<<endl;return 0;
}

首先程序第一行，文件包含iostream的标准库。

第二行，声明使用一个叫std的命名空间。

第三至七行，一个C++程序有且仅有一个的主函数体，cout行负责打印一段话。

3、命名空间

using namespace std;是为了解决多个模块间命名冲突的问题。

C++把相同的名字都放到不同的空间里，来防止名字的冲突。

例如标准C++库提供的对象都存放在std这个标准名字空中，比如cin、cout、endl，所以C++程序中都有using namespace std;

如果要使用cout输出一行的话，可以：

（1）使用上述带有using namespace std;这句话。

cout<<"Nice to meet you!"<<endl;

（2）用域限定符::来逐个制定：

#include<iostream>
int main()
{std::cout<<"Nice to meet you!"<<std::endl;return 0;
}

即cout和endl前面分别用std::指明，表示来自std。

（3）用using和域限定符一起制定用哪些名字：

#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
int main()
{cout<<"Nice to meet you!"<<endl;return 0;
}

4、输入输出

C++程序中程序的输入输出，除了完全兼容C的写法，即使用printf和scanf函数来实现。

还有一套输入输出流（这里提到的流是指从某种IO设备上读入或写出的字符序列，习惯称之为“流”）

（1）cout输出流

cout输出流需要搭配<<输出操作符来使用：

其实等价于将字符串插入到cout对象里，并以cout对象作为返回值返回，所以可以连续输出多个内容。

cout<<"Hello";

将会输出hello。

（2）endl操纵符

可以直接将它插入到cout里，起输出换行的效果:

cout<<"hello"<<endl<<"bye";

输出就是两行；

（3）cin输入流

接收一个数据之前，都要先定义一个与之类型一致的变量，用来存放这个数据,然后利用cin搭配>>输入操作符，来接收用户从键盘的输入：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{cout<<"hello"<<endl<<"bye"<<endl;int a;cin>>a;cout<<"get a="<<a<<endl;
}

如果没有输入的话，会自动返回a的值为0。

同时，cin也可以连续接收多个变量。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int a,b;cin>>a>>b;cout<<"get a="<<a<<endl<<"get b="<<b<<endl;
}

二、C++表达式和控制语句

主要介绍C++中的数据类型、C++算数运算符、C++bool类型、C++自增++和自减--运算符、C++赋值运算符、C++关系运算符、C++逻辑运算符、C++if选择结构、C++switch选择结构、C++while循环结构、C++do while循环以及C++for循环。

1、数据机构

C++中的数据类型，常用的有int、char、float、double分别表示整形、字符型、单精度和双精度类型，包括它们的扩展类型与C语言中用法都一致：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int num;char sex;double score1,score2,score3;cout<<"please scanf inf"<<endl;cin>>num>>sex>>score1>>score2>>score3;cout<<"ID:"<<num<<" sex:"<<sex<<" aver score"<<(score1+score2+score3)/3;return 0;
}

C++中不需要手动控制数据类型。

特别：布尔类型bool

布尔类型是一种逻辑值，关键字类型为bool，定义出来的变量只有true和false两个，分别表示真和假两个值，在内存上一般只占一个字节。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{int a=3,b=7;bool r=a>b;cout<<r<<endl;cout<<sizeof(r)<<endl;return 0;
}

2、算数运算符

算数运算符（+、-、*、/、%）有五种，前四种加减乘除和C语言中用法相同。其中%是求模（取余），要求两端的运算符都必须是整数。

练习一：拆分位数

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int a,g,s,b;cin>>a;g=a%10;s=a%100/10;b=a/100;cout<<b<<" "<<s<<" "<<g<<endl;return 0;
}

练习二：分段函数求值

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int x,y;cin>>x;if(x<1){y=x;}else if(x>=1&&x<10){y=2*x-1;}else if(x>=10){    //剩下的条件约束也要写上y=3*x-11;}cout<<y;return 0;
}

3、bool类型

C语言中没有专门的逻辑值类型支持，但是C++有一个bool类型，即只能表示false（假）或true（真），这种类型只占一个字节大小。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){bool a=true;bool b=false;cout<<a<<endl;cout<<b<<endl;return 0;
}

输出：

1

0

bool类型输出的是数值。

4、C++自增++和自减--运算符

自增运算符（++）和自减运算符（--）都是单目运算符，即一个变量的使用。以++也就是自增运算符为例，通过位置在前在后决定是“先加再用”，还是“先用再加”：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int a=3,b=6;cout<<a++<<" "<<++a<<endl;//先输出再自增，所以第一次输出后自增为4cout<<b++<<" "<<++b<<endl;return 0;
}

输出的原因是：第一次输出的时候先输出3，然后再增加为4；第二次先增加为5，然后再输出。

5、赋值运算符=

=是C语言和C++中的赋值运算符，用于变量 、数组等的赋值使用，操作方向是从右至左。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int a=3,b;b=a;cout<<a<<" "<<b<<endl;return 0;
}

正确的读法也是从右往左读，如b=a应读为将a赋值给b.

6、关系运算符

C++中的关系运算符包括>、< 、>=、<=、!=、==六种。

  cout<<(5<3)<<endl;cout<<(5!=1)<<endl;cout<<(5==5)<<endl;

7、逻辑运算符

C++中的逻辑运算符包括&&、||、!三种，分别表示逻辑与、逻辑或、逻辑非。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int a=10,b=10,c=30,d,e;d=!c>(b-a)&&(c-b)>(b-a);e=(b-a)||(c-d)&&!(c-b-a);cout<<d<<endl;cout<<e<<endl;return 0;
}

8、if选择结构

C++中的选择结构，依旧用if选择结构、if-else选择结构、else-if多选择结构以及switch多选择结构，与C语言没有异同。

练习：水仙花数

题目描述：判断一个数是否为"水仙花数"，所谓"水仙花数"是指这样的一个数：首先是一个三位数，其次，其各位数字的立方和等于该数本身。例如：371是一个"水仙花数"，371=3^3+7^3+1^3.

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int a,g,s,b;cin>>a;g=a%10;s=a%100/10;b=a/100;if(a==g*g*g+s*s*s+b*b*b){cout<<"1";}else{cout<<"0";}return 0;
}

9、switch选择结构

C++中的switch结构同样也可以实现多种分支结构，类似else if结构，即对于多种情况时候可以根据条件让程序判断选择走哪个分支。

switch(表达式)     
{ case 常量表达式1:语句1; break;case 常量表达式2:语句2; break;case 常量表达式3:语句3; break;// … … case 常量表达式n:语句n; break;default:语句n+1；break;
}

【注意】：switch括号后面没有分号

程序的执行流程是，首先执行switch后面小括号里表达式的值，然后和case后面的常量比较，看看哪个相等，一旦相等，那么就从这个case冒号后面的语句开始执行，即执行完对应的语句后，把后面case的语句也执行完，并且不再去判断case的值相等与否了。而如果比较完一遍发现所有case都不相等的话，那么就执行default后面的语句了。

10、while循环结构

C++中的循环，相较于C语言没有改变，依旧是while循环、do-while循环以及for循环三种，包括配合使用很多的break和continue使用方法上都没有什么差别。

练习：判断素数

编写一个程序判断一个数是否为素数【除了1和他本身，都能被整除】

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int a,i;cin>>a;for(i=2;i<a;i++){if(a%i==0){break;}}if(i>=a){   //其实就是到a本身cout<<"1"<<endl;}else{cout<<"0"<<endl;}return 0;
}

11、do while循环

与while循环不同的是，它的执行流程是，遇到do先进入循环执行一次循环体里的语句，然后再判断while里的表达式是否成立，来决定是否进入循环执行第二次。

可以看到，它的特点是无论条件成立于否，都会至少执行一次循环体里的语句。

do
{循环体语句
}while(表达式);

练习：N以内累加求和

输入一个数字N，输出N以内（包含N）的数字之和 （N不超过1000）

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int i=0,n,sum=0;cin>>n;do{sum+=i;i++;}while(i<=n);cout<<sum<<endl;return 0;
}

12、for循环

for循环是C++循环中的第三种循环：

for(初始化表达式1;判断表达式2;更新表达式3) 
{ 循环体语句 
}

程序执行遇到for循环后，首先执行初始化表达式1，然后执行判断表达式2，根据真假决定循环体是否执行，若不成立则跳出结束循环。

若成立则执行循环体里的语句，然后进而执行更新表达式3，再重新返回判断表达式2.重复上面过程。

练习：计算1~N之间所有奇数之和

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){int i,n,sum=0;cin>>n;for(i=0;i<=n;i++){if(i%2!=0){sum+=i;}}cout<<sum;return 0;
}

三、C++函数调用与重载、内联

主要介绍C++中函数调用的用法、C++带默认形参值的函数、C++函数重载、C++函数模板以及C++内联函数inline。

1、函数调用的方法

C++中函数调用的方法与C语言相同，是在调用方函数中执行函数调用语句来实现函数调用。

练习：自定义函数之字符串反转

题目描述：写一函数，使输入的一个字符串按反序存放，在主函数中输入并输出反序后的字符串（不包含空格）。

输入一段字符串；输出翻转后的字符串；

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int reverse(char a[],char b[]){int i=0,n;n=strlen(a);while(a[i]!='\0'){b[n-i-1]=a[i];i++;}b[n]='\0';return 0;
}int main(){char str1[100],str2[100];cin>>str1;reverse(str1,str2);cout<<str2<<endl;return 0;
}

2、带默认形参值的函数

在C++中，允许在自定义函数的形参列表中，给形参一个默认的值，这样在调用的时候如果有实参，那么按照实参传递给形参的方法使用；若调用的时候没有指定对应的实参，则形参将使用默认值。

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int add(int a=5,int b=3){return a+b;
}int main(){cout<<add(30,20)<<endl;cout<<add(20)<<endl;  //使用b的默认值cout<<add()<<endl;  //使用a,b的默认值return 0;
}

由于参数的传递顺序是从右至左入栈，所以有默认值的参数必须在放在形参列表的最右边！另外，当函数需要提前声明时，若形参存在默认参数，则声明部分可以制定默认值，而后面的函数定义部分则不再制定默认值。

3、函数重载

对同一个功能函数而言，可能处理的对象类型不同，则需要重新实现这个函数。但是上述过程太繁琐，所以C++支持函数重载解决这个问题。

例如说，在上述的求和函数中，用来接收传入数据并求和，但是作为一个独立的模块， 如何摘掉调用方和传入什么类型的数据（可能是整型、浮点类型等），就需要针对同一个函数为不同类型的元素定制不同的函数。

因此函数重载即两个或以上的函数，函数名相同，但形参类型或个数不同，编译器根据调用方传入的参数的类型和个数，自动选择最适合的一个函数来进行绑定调用，自动实现选择。

#include<iostream>
using namespace std;
int add(int a,int b)
{cout<<"(int ,int)\t";return a+b;
}
double add(double a,double b)
{cout<<"(doble ,double)\t";return a+b;
}
double add(double a,int b)
{cout<<"(double ,int)\t";return a+b;
}
double add(int a,double b)
{cout<<"(int ,double)\t";return a+b;
}
int main()
{cout<<add(2,3)<<endl;cout<<add(2.9,15.3)<<endl;cout<<add(10,9.9)<<endl;cout<<add(11.5,5)<<endl;return 0;
}

4、函数模板

上述函数重载可以处理多种数据类型，但是可以更精简。

函数模板，是可以创建一个通用的函数，可以支持多种形参。用关键字template来定义：

template<class 类型名1，class 类型名2…>
返回值 函数名（形参表列） 模板参数表
{函数体
}

第一行的template<class 类型名1，class 类型名2…>是一句声明语句，template是定义模板函数的关键字，尖括号里可以有多个类型，前面都要用class(或者typename来定义)。

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T1,class T2>
T1 add(T1 x,T2 y){cout<<sizeof(T1)<<" "<<sizeof(T2)<<"\t";return x+y;
}
int main(){cout<<add(10,20)<<endl;cout<<add(1.88,1.12)<<endl;cout<<add("A",2)<<endl;return 0;
}

在主函数中，实际调用时调用了三次，分别三种不用的类型传入，模板函数中的T1和T2类型将根据实际传入的类型变成具体类型，这个化成就叫做模板的实例化。

运行后，可以看出每次调用的类型T1和T2到底是什么类型，有多大字节，以及求和的结果。

5、内联函数inline

一个定义完全的函数，只有在被调用的时候，才会被分配对应的内存空间，在调用完毕后再清理释放。

因此函数的作用就是为了提高代码的可用性，提高开发效率。但如果一个函数代码不多，且被频繁调用，可以使用内联机制。即仍然使用自定义函数，但在编译的时候，把函数代码插入到函数调用处，像普通顺序执行的代码一样，从而免去函数调用的一系列过程。

在函数定义的前面加上关键字inline声明就可以了

#include<iostream>
using namespace std;
inline int max(int a,int b){return (a>b)?a:b;
}
int main(){int x,y;cin>>x>>y;cout<<max(x,y)<<endl;return 0;
}

内联函数的定义要在调用之前出现，才可以让编译器在编译期间了解上下文，进行代码替换。

四、类和对象

这一章主要介绍C++类的定义、C++对象的建立和使用、C++中的构造函数(Constructor)、C++中的析构函数(Destructor)、C++拷贝构造函数、C++浅拷贝与深拷贝、C++中的this指针、C++友元函数的使用方法、C++友元类的使用方法以及C++中常数据的使用及初始化。

1、类的定义

类其实就是一个模子，是一个变量类型，对象就是这个类型定义出来的具体的变量，就像int a;这句话，int对应类，a就对应对象。

概括的讲：类是对象的抽象和概括，而对象是类的具体和实例。

C++中类的其实就是包含函数的结构体！因为C++类里面的成员除了可以像C语言的结构体那样包含基本变量以外，还可以包含函数，前者叫做成员变量，后者叫做成员方法。[

关键字用class类定义，比如一个简单的student类：【类定义后面还有一个分号】

class Student
{
public:int num;char name[100];int score;int print(){cout<<num<<" "<<name<<" "<<score;return 0;}
};

形式上和C语言的结构体非常像，成员有变量也有函数，称之为属性和方法。

• private表示私有，被它声明的成员，仅仅能被该类里的成员访问，外界不能访问，是最封闭的一种权限；
• protected比private稍微公开一些，除了类内自己的成员可以访问外，它的子类也可以访问；
• public声明的成员，则可以被该类的任何对象访问，是完全公开的数据。

类的另一种写法：成员函数仅在类中声明函数原型，在类外定义函数体，这样就可以在类中看到所有的成员函数列表。

其中在类中声明函数原型的方法和在C语言中的函数原型声明一样，但是在类的外边定义的函数，需要类名类名加::作用域限定符表示。则，类外定义的代码如下：

class Student
{
public:int num;char name[100];int score;int print();    //类中声明print函数
};
int Student::print()    //在类外定义完整的print函数{cout<<num<<" "<<name<<" "<<score;return 0;}

也就是说，在类中是事先声明的，在类外又完整的定义了，函数头部分在返回值和函数名之间用类名加::作用域限定符指明函数属于哪个类。

2、对象的建立和使用

（1）对象的建立

类就是包含函数的结构体，是一种自定义数据类型，用它定义出来的变量就是对象，这就是“对象是类的具体和实例”，定义了一个这个类的对象，也可以说实例化了一个对象。

类的使用和结构体相同，都是要访问里面的成员，都是通过类名.变量的方式来访问：

Student A;
A.num = 101;
strcpy(A.name,"dotcpp");
A.score = 100;
A.print();

这里类中的成员变量都是声明为public类型的，如果声明为private类型，则在主函数中主要通过对象.变量的方式直接访问的话就会被禁止报错，原因private类型的变量是私有类型，不允许外部访问。

对于想保护但又想控制的私有变量，通常将其声明为private类型，然后同时定义一个public类型的专门赋值的方法，由于内部成员可以访问private声明的变量，就可以在外部通过这个public的方法来间接控制这些私有的成员，来起到封装、保护的效果，而这个public类型的方法，也称之为这个类的一个外部接口。

（2）对象的指针

与普通变量一样，对象也是一片连续的内存空间，因此也可以创建一个指向对象的指针，即对象指针，存储这个对象的地址。定义方法：

类名 *指针名;

例如下述中，Student *p;定义一个clock类型的指针p【并没有建立对象，也没有调用析构函数】；

接下来就是将一个同类型的类对象地址赋值给这个指针，然后通过->来访问对象中的成员。

Student *p;
Student A;
p = &A;
p->print();

使用指针的好处：除了在赋值、访问成员的时候用以外，在传参的时候也建议用指针来传递，因为其传递的为地址，不会进行对象之间的副本赋值，从而减少内存的开销，提高效率。

（3）对象的使用

引用，是C++中一种新的类型，对象引用就是一个类对象起个别名，本质上也是把这个类对象的地址赋给了这个引用类型，两者是指向一块内存空间的。

Student A;
Student &Aq=A;

如上述，定义一个Student类型的对象，然后用&来定义一个该类类型的引用类型，并把A对象赋给Aq作为初始化。

对象引用中主要注意的地方：

• 两者必须是同类型才可以引用；
• 除非做函数的返回值或形参时，其他定义引用类型的同时就要初始化；
• 引用类型并不是建立一个对象，因此不会调用析构函数。

因此是类对象的别名，所以使用方法也和类对象一样，用别名.成员的方法进行访问，如：

Student A;
Student &Aq=A;    //用引用类型时，本质还是存的地址
Aq.print();

用引用类型时，本质还是存的地址，因此无论传参定义都不会太多内存开销，有指针的优势，同时使用起来和类对象本身使用一样，再做函数实参时，直接传入引用对象就可以，不用加地址符，因此看起来更直观、方便。

3、构造函数(Constructor)【系统可自动生成】

在类里，与类名同名，且没有返回值的一个函数，只要我们定义一个类的对象，系统就会自动调用它，进行专门的初始化对象用，而大多数情况下，因为没有定义构造函数，系统会默认生成一个默认形式、隐藏着的构造函数，这个构造函数的函数体是空着的，因此不具有任何功能。

因此，如果用户定义了至少一个构造函数，系统就不会再自动生成，而是根据用户定义的构造函数进行最匹配的一个调用。

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
class Student
{private:int num;//学号char name[100];//名字int score;//成绩public:Student(int n,char *str,int s);int print();int Set(int n,char *str,int s);
};
Student::Student(int n,char *str,int s)
{num = n;strcpy(name,str);score = s;cout<<"Constructor"<<endl;
}
int Student::print()
{cout<<num<<" "<<name<<" "<<score;return 0;
}
int Student::Set(int n,char *str,int s)
{num = n;strcpy(name,str);score = s;
}
int main()
{Student A(100,"lilei",11);A.print();return 0;
}

由于已经在类中定义了一个带默认参数的构造函数，则系统不会再自动生成，这个时候定义对象的时候也需要传入三个默认初始值，因为构造函数可以重载，系统会找最匹配的一个函数，但如果定义时不是带默认参数的构造函数，则会报错.

4、析构函数(Destructor)【系统可自动生成】

构造函数是类对象在创建自动调用的，在对象销毁时也会自动调用一个函数，它也和类名同名，也没有返回值，名字前有一个波浪线~，用来区分构造函数，它的作用主要是用做对象释放后的清理善后工作。它就是析构函数。

与构造函数相同的是，与类名相同，没有返回值，如果用户不定义，系统也会自动生成一个空的析构函数。而一旦用户定义，则对象在销毁时自动调用。

与构造函数不同的是，虽然两个都为公开类型。构造可以重载，可以有多个构造函数，而析构函数却不能重载，但它可以是虚函数，一个类只能有一个析构函数。

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
class Student
{private:int num;//学号char name[100];//名字int score;//成绩public:Student(int n,char *str,int s);~Student();        //先声明int print();int Set(int n,char *str,int s);
};
Student::Student(int n,char *str,int s)
{num = n;strcpy(name,str);score = s;cout<<"Constructor"<<endl;
}Student::~Student()      //析构函数没有参数
{cout<<num<<" "<<name<<" "<<score<<" ";cout<<"destructor"<<endl;
}int Student::print()
{cout<<num<<" "<<name<<" "<<score;return 0;
}
int Student::Set(int n,char *str,int s)
{num = n;strcpy(name,str);score = s;
}
int main()
{Student A(100,"lilei",11);Student B(1111,"hanmeimei",59);return 0;
}

输出原因：

1. 首先创建了对象 A，然后创建了对象 B。因此，首先输出的是 A 对象的构造函数消息 "Constructor"。接着，输出的是 B 对象的构造函数消息 "Constructor"。
2. 然后，程序结束时，对象 B 先被销毁，所以先输出 B 对象的析构函数消息，即 "1111 hanmeimei 59 destructor"。接着，对象 A 被销毁，输出 A 对象的析构函数消息，即 "100 lilei 11 destructor"。
3. A和B对象同属局部对象，也在栈区存储，也遵循“先进后出”的顺序！
4. 在 main 函数中，先创建的对象会后被销毁，所以先输出后创建的对象的析构函数消息。【相当于一个栈的形式】

5、拷贝构造函数【系统可自动生成】

在C++中，与类名同名，且形参是本类对象的引用类型的函数，叫做拷贝构造函数(Copy Constrctor)，与构造函数一样，当不主动定义的时候，系统也会自动生成一个，进行两个对象成员之间对应的简单赋值，用来初始化一个对象。

#include<iostream>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle
{private:double R;public:Circle(double R);Circle(Circle &A);double area();double girth();
};
Circle::Circle(double R)
{cout<<"Constructor"<<endl;this->R = R;
}
Circle::Circle(Circle &A)
{cout<<"Copy Constructor"<<endl;this->R = A.R;
}
double Circle::area()
{return PI*R*R;
}
double Circle::girth()
{return 2*PI*R;
}
int main()
{Circle A(5);Circle B(A);return 0;
}

在构造函数Circle::Circle(double r)中，this->r = r;的意思是将传入构造函数的参数r赋值给当前对象的成员变量r。这样做是为了区分参数r和成员变量r，以确保正确赋值。

在拷贝构造函数Circle::Circle(Circle &A)中，this->r = A.r;的意思是将传入的对象A的成员变量r的值赋值给当前对象的成员变量r。这样可以创建一个新的Circle对象，并将传入的Circle对象A的属性复制到新对象中。

本例中定义了一个Circle圆形类，分别定义了带参数的构造函数和拷贝构造函数，然后在主函数中定义A对象，并传入初始值，调用带参数的构造函数。及定义B对象，通过A对象来初始化B对象。

第一次定义的A对象调用带参数的构造函数，第二个B对象由于是通过A对象来初始化，所以调用拷贝构造函数。

默认的拷贝构造函数仅仅是做简单的赋值，有些情况则要出现问题，这就涉及到深拷贝与浅拷贝。

6、浅拷贝与深拷贝

在前面讲到的贝构造函数的例子Circle类中，拷贝的策略都是与系统默认的策略一致，即把原有对象中成员依次拷贝给新对象中对应的成员。但简单的将所有情况都按照这种简单的方式初始化，可能出现问题。

例如：如果在刚刚的Circle类的成员变量中加一个指针成员，初始化需要动态开辟内存，这时候就会出现问题：

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle{private:double r;char *str;public:Circle(double r,char *str);~Circle();double area();double length();
};
Circle::~Circle(){delete []str;
}Circle::Circle(double r,char *str){cout<<"constructor"<<endl;this->r=r;this->str=new char[strlen(str)+1];strcpy(this->str,str);cout<<this->r<<" "<<this->str<<endl;
}double Circle::area(){return PI*r*r;
}double Circle::length(){return 2*PI*r;
}int main(){Circle A(5,"old class");Circle B(A);return 0;
}

输出结果：

默认的拷贝构造函数仅仅是进行数据赋值，并不能为指针开辟内存空间。

例如This->str = str;本质上是两个指针指向一块堆空间。那么两个对象回收的时候，会调用自己的析构函数，释放这块内存空间，由于两个对象要调用两次，即delete两次，就会出现错误。

所以，当类中有指针类型时，依靠默认的拷贝构造函数的方法，已经无法满足需求，必须定义一个特定的拷贝构造函数，即不仅可以进行数据的拷贝，也可以为成员分配内存空间，实现真正的拷贝，也叫做深拷贝，这就是深拷贝构造函数。

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle{private:double r;char* str;public:Circle(double r,char *str);Circle(Circle &A);~Circle();double area();double length();
};Circle::~Circle(){delete []str;cout<<"call Destructor"<<endl;
}Circle::Circle(Circle &A){cout<<"Copy Constructor"<<endl;this->r=A.r;this->str= new char[strlen(A.str)+1];strcpy(this->str,A.str);
}Circle::Circle(double r,char *str){cout<<"constructor"<<endl;this->r=r;this->str=new char[strlen(str)+1];strcpy(this->str,str);
}double Circle::area(){return PI*r*r;
}double Circle::length(){return 2*PI*r;
}int main(){Circle A(5,"old class");Circle B(A);return 0;
}

其中可能会出现错误的地方：在构造函数Circle::Circle(double r, char *str)中，strcpy(this->str,A.str);这行代码中的A.str应该改为str，因为str是当前构造函数的参数，而不是之前定义的对象A的成员变量。

所以，在赋值之前开辟足够的内存空间，来真正完成完整的拷贝，这就是“深拷贝”。

7、this指针

因为只要定义一个类，系统就会预定义个名字叫做this名且指向当前对象的指针。

当在类的成员函数中使用关键字"this"时，它指的是当前对象的指针，而不是类本身的指针或类的名称。假如定义了一个Circle类，并不会预定义一个名为"this"的指针。可以在Circle类的成员函数中使用关键字"this"来引用当前对象的成员变量和成员函数。

例如，如果在Circle类的成员函数中使用语句this->r = r;，它表示将传入的参数r赋值给当前对象的成员变量r。

一个时钟类的一个成员函数，用来设置时间传值的代码：

int Clock::SetTime(int h,int m,int s)
{H = h;M = m;S = s;
}

可以看到Clock类本身的成员变量为H、M、S，要用外部传来的值给它们三个赋值，为了区别它们，把形参定义成小写（这里的形参是h/m/t）。

int Clock::SetTime(int h,int m,int s)
{this->H = h;this->M = m;this->S = s;
}

int Clock::SetTime(int h,int m,int s)
{(*this).H = h;(*this).M= m;(*this).S= s;
}

以上两种表述都是正确的。

this指针可以用来区分本对象与外部变量。

因为当一个对象调用其成员函数的时候，即便程序中有多个该类的对象，但成员函数的代码也仅有一份，所以为了区分它们是哪个对象调用的成员函数，编译器也是转化成this->成员函数这种形式来使用的。

8、友元函数的使用方法

类中的私有成员，只有被类里的成员函数访问，在类外是不能访问的。类中的私有成员，只有被类里的成员函数访问，在类外是不能访问的。

但可能存在，在类外还想访问私有成员的情况，这时候就可以把外部的函数声明为友元类型，赋予它可以访问类内私有成员的权利。

友元的对象，可以是全局的一般函数，也可以是其他类里的成员函数，这种叫做友元函数。不仅如此，友元还可以是一个类，这种叫做友元类。

• 友元函数：是在类定义中声明为友元的非成员函数。声明为友元函数的函数可以直接访问类的私有成员，就像是类的成员函数一样。然而，友元函数并不能使用类内的this指针，因为它不是类的成员函数，无法访问特定的对象。
• 友元类：是在类定义中声明为友元的另一个类。声明为友元类的类可以访问该类的私有成员。与友元函数类似，友元类也不能使用类内的this指针，因为它不是类的成员函数，无法访问特定的对象。
• 友元关系不具备继承性。父类的友元并不会自动成为子类的友元，即父类的朋友不一定是子类的朋友。每个类的友元关系都是独立的，不会被继承。

在类内对友元函数进行声明，并在之前加上friend关键字。

练习：求两点之间距离的程序（友元函数）

#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
class Point{private:double x,y;public:Point(double a,double b){x=a;y=b;}int getpoint(){cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;return 0;}friend double distance(Point &a,Point &b);
};
double distance(Point &a,Point &b){double xx,yy;xx=a.x-b.x;yy=a.y-b.y;return sqrt(xx*yy+yy*yy);
}
int main(){Point A(2.0,3.0);Point B(3.0,5.0);double dis;dis=distance(A,B);cout<<dis<<endl;return 0;
}

实现求两点之间距离的函数为外部的一般函数，由于需要访问类内的私有成员，所以把它在类内声明成frined友元类型，见Point类内的最后一行。

9、友元类的使用方法

当一个类声明另一个类为友元类时，被声明为友元的类（友元类）可以访问声明它为友元的类的私有成员。这意味着友元类可以直接访问被授权类的私有成员，就好像它们是自己的成员一样。

为了声明一个类为友元类，需要在被授权类的定义中使用friend关键字来声明友元类。这样一来，友元类就可以访问被授权类的私有成员。

例如：

class A {
private:int privateDataA;public:A() : privateDataA(0) {}friend class B;  // 声明类B为类A的友元类
};class B {
public:void accessPrivateDataA(A& obj) {obj.privateDataA = 42;  // 友元类B可以直接访问类A的私有成员privateDataA}
};int main() {A objA;B objB;objB.accessPrivateDataA(objA);  // 通过友元类B访问类A的私有成员return 0;
}

在上述示例中，类A声明了类B为友元类。这意味着类B可以直接访问类A的私有成员privateDataA。在类B的成员函数accessPrivateDataA中，通过传递类A的对象引用，可以修改类A的私有成员privateDataA的值。
友元类的声明使得类B在访问类A的私有成员时不受访问级别限制。这种机制可以用于在特定情况下允许一些类之间共享私有信息。

练习：求两点之间距离的程序（友元类）

#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
class Point{private:double x,y;public:Point(double a,double b){x=a;y=b;}int getpoint(){cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;return 0;}friend class Tool;
};class Tool{public:double getx(Point &A){cout<<A.x<<endl;return A.x;}double gety(Point &A){cout<<A.y<<endl;return A.y;}double dis(Point A){cout<<sqrt(A.x*A.x+A.y*A.y)<<endl;return sqrt(A.x*A.x+A.y*A.y);}
};int main(){Point A(2.0,3.0);Tool T;T.getx(A);T.gety(A);T.dis(A);return 0;
}

定义了一个工具类，可以获取一个点类的横、纵坐标以及求出这个点距离原点的距离，由三个方法实现，封装到一个类Tool里。

优点：更方便快捷的访问类内的私有成员。

缺点：打破了C++中的封装思想。

10、常数据的使用及初始化

常数据成员的使用及初始化

“常”的关键字是const，是不可以被改变的，比如用const修饰的一个变量就成了常变量，这个值不可被更改。

C++中，const除了可以修饰一般的变量为常变量之外，还可用于修饰某个对象，变成常对象。以及可以修饰类的数据成员和成员函数，分别叫做类的常数据成员和常成员函数。

（1）常数据成员

定义的格式为：

数据类型 const 数据成员名;
或
const 数据类型 数据成员名;

被const修饰的成员则必须进行初始化，并且不能被更改，而初始化的方式则是在类的构造函数的初始化列表里进行的。

另外，有一个特殊情况，如果成员是static类型，即静态常数据成员，因为是静态的属性，初始化则需在类外进行初始化。

#include<iostream>
using namespace std;
class Clock
{
private:const int h;  //修饰h为常类型成员const int m;  //修饰m为常类型成员int const s;  //和上面两种用法都可以static const int x;
public:Clock(int a,int b,int c):h(a),m(b),s(c){cout<<"Constrctor! Called"<<endl;}int ShowTime(){cout<<h<<":"<<m<<":"<<s<<endl;return 0;}int GetX(){cout<<x<<endl;return 0;}
};
const int Clock::x = 99;
int main()
{Clock A(12,10,30);A.ShowTime();A.GetX();return 0;
}

其中如果想要重新定义一个对象B且变量是通过输入的形式，并完成函数调用：

int main()
{/*insert start*/int x,y,z;cin>>x>>y>>z;Clock B(x,y,z);B.ShowTime();B.GetX();/*insert end*/Clock A(12,10,30);A.ShowTime();A.GetX();return 0;
}

（2）常对象

C++中可以把一个对象声明为const类型，即常对象。这样声明之后，这个对象在整个生命周期中就不可以再被更改，所以在定义的时候要由构造函数进行初始化。

将对象声明为const时，它的成员变量被视为只读，不允许对其进行修改。这种限制可以提供一些重要的优势，例如确保对象的数据不会被意外改变，或者在函数参数中传递对象时，保证对象的状态不会被修改。在声明常对象时，必须在声明的同时进行初始化，因为常对象的值一旦被初始化，就不能再被修改。

定义格式如下：

类型 const 对象名;
或
const 类型 对象名;

还是上述的那个例子：

#include<iostream>
using namespace std;
class Clock
{
private:const int h;  //修饰h为常类型成员const int m;  //修饰m为常类型成员int const s;  //和上面两种用法都可以int x;
public:Clock(int a,int b,int c):h(a),m(b),s(c){x=99;cout<<"Constrctor! Called"<<endl;}int ShowTime(){cout<<h<<":"<<m<<":"<<s<<endl;return 0;}int GetX() const{//x=99;cout<<x<<endl;return 0;}
};int main()
{const Clock A(12,10,30);const Clock B(14,20,50);//A = B;//A.ShowTime();A.GetX();return 0;
}

其中主函数中注销的那两句，在正常编译的时候会报错，因为：①A为常对象不可以被赋值；②常对象不可以访问类中的非常成员函数，只能访问常成员函数，但是showtime()函数是非常成员函数。

（3）常成员函数

一个类中的成员函数被const修饰后，就变成了常成员函数，常成员函数的定义如下：

返回类型 函数名(形参表列) const;

需要注意：

• 常成员函数的定义和声明部分都要包含const；
• 常成员函数只能调用常成员函数，而不能调用非常成员函数，访问但不可以更改非常成员变量。

#include<iostream>
using namespace std;
class Clock
{
private:const int h;  //修饰h为常类型成员const int m;  //修饰m为常类型成员int const s;  //和上面两种用法都可以int x;
public:Clock(int a,int b,int c):h(a),m(b),s(c){x=99;cout<<"Constrctor! Called"<<endl;}int ShowTime(){cout<<h<<":"<<m<<":"<<s<<endl;return 0;}int GetX() const{//x=99;cout<<x<<endl;return 0;}
};int main()
{const Clock A(12,10,30);A.GetX();return 0;
}

如果使用getx()函数中的x=99;语句，就会编译错误，因为常成员函数只能访问但不可以更改非常成员变量。

其他易混淆的内容

1、形参是什么？

形参（Formal Parameter）是函数或方法定义中声明的参数，用于接收调用该函数或方法时传递的实际参数（实参）。形参是函数或方法的局部变量，在函数或方法内部使用。

当定义函数或方法时，可以指定一个或多个形参，以便在函数或方法内部使用这些参数进行操作。形参的目的是为了传递数据给函数或方法，使其能够执行相应的任务。

形参的声明包括参数的类型和参数的名称，例如：

void myFunction(int x, double y, char z);

在上述函数声明中，x、y和z是形参，它们的类型分别为int、double和char。这意味着当调用myFunction函数时，必须提供一个int类型的值、一个double类型的值和一个char类型的值作为实参。

实参（Actual Argument）是在函数或方法调用时传递给形参的实际值。实参可以是常量、变量、表达式或函数的返回值，只要它们的类型和顺序与函数或方法定义中的形参匹配即可。

在函数或方法调用时，实参的值被传递给对应的形参，并在函数或方法内部使用。

例如：

void printSum(int a, int b) {int sum = a + b;cout << "Sum: " << sum << endl;
}int main() {int x = 5;int y = 3;printSum(x, y); // 调用printSum函数，x和y是实参return 0;
}

在上述示例中，printSum函数有两个形参a和b，在函数调用printSum(x, y)中，变量x和y作为实参传递给形参a和b，并在函数内部使用它们计算并打印出它们的和。