C++期末整理

课堂笔记

构造与析构

#include <iosteam>
#include <cstring>
using namespace std;struct Date
{int y, m, d;void setDate(int, int, int);Date(int yy, int mm, int dd) {y = yy, m = mm, d = dd;}
};class Student
{
private:char* name;Date birthday;
public:// 如果没写不带参数的构造函数，系统会提供一个不带参数的构造函数，称为缺省构造函数，或者是拷贝构造函数Student(const Student&); // 拷贝构造函数，当有new和delete的时候要写Student():birthday(2000, 3, 4) {} // 不带参数的构造函数Student(char*, int, int, int);~Student() {delete []name;} // 与构造函数成对出现
};Student::Student & operator = (const Student &s1) // 运算符重载函数
{name = new char[strlen(s1.name) + 1];strnpy(name, s1.name, strlen(s1.name));birthday = s1.birthday;return *this;
}Student::Student(const Student &s1) // 拷贝构造函数:birthday(s1.birthday) // 初始化
{// name = s1.name; // 错误 name = new char[strlen(s1.name) + 1];// name = s1.name; 错误，没用到新开辟的空间strncpy(name, s1.name, strlen(s1.name));
}Student:: Student(char* p, int y, int m, int d): birthday(y, m, d) // 初始化
{// name = p; 不好，指针会改变// name = new char[sizeof(p)]; // 指针的大小，一般为8个字节，但不是字符串的长度name = new char[strlen(p) + 1]; // 多一个位置存放'\0'strncpy(name, p, strlen(p));
};void print(Student s)
{cout << s,name << endl; // error，私有的，不能访问
}int main()
{const char *p = "zhangsan";Student s1((char*)p, 2000, 3, 4); // 强制类型转换// Student *s;// s = new Student[10000]; // 调用不带参数的构造函数10000次Student s2(s1); // 调用拷贝构造函数// print(s1); // 也会调用拷贝构造函数Student s3;s3 = s1; // 运算符重载return 0;
}

静态与友元

#include <iostream>
using namespace std;class Student;
class Date
{string printDate(Student*);
};int studentCount()
{static int count = 0; // 静态变量，一直存在，可以理解成全局变量，生命周期和全局变量一样，但只能在函数中使用count++;return count;
}class Student
{
private:string name; // 比字符串好操作int num;int age;static int count; // 全班的同学数目static int totalage;
public:Student(string, int, int);void total(); // 成员函数，有一个隐藏的参数，this指针static float averageAge(); // 静态函数，无this指针// friend是单向的friend void print(Student *); // 友元函数，无this指针,一般的，友元函数里面一般有一个参数，指针或者引用friend string Date::printDate(Student*);friend Date; // Date里边所有的函数都是我的朋友，一般不建议
};Student::Student(string name1, int num1, int age1):name(name1), num(num1);
{age = age1; // 和上面的初始化方法的结果及作用相同
}void Student::total()
{totalage += age;count++;
}float Student::averageAge() // 静态函数
{// cout << age; // error，静态函数不能访问类里边的age变量，因为没有this指针return totalage / count;
}int Student::count = 0; // 静态变量的初始化
int Student::totalage = 0;void print(Student *s) // 全局函数，参数*s也可以写成&s，下面的"->"改成"."
{s.name = string("class") + s.name; // 可以修改类里面的私有变量的值cout << s -> name<< s -> num<< s -> age;
}int main()
{Student s[3] = {Student("zhang", 202301, 18),Student("li", 202302, 19),Student("wang", 202303, 18)};for (int i = 0; i < 3; i++){s[i].total();}Student st0(s[0]);Student st1("liu", 202304, 17);st1 = st0;cout << "average age = " << Student::averageAge(); // 调用静态函数的标准写法cout << "average age = " << s[0].averageAge(); // 也是正确的，但是不建议用，具有误导性return 0;
}

string

#include <iosteam>
using namespace std;int main()
{string s1;string s2("hello world\n");cout << s2[4]; // 打印s2里边的第四个字符，也是一个函数，运算符函数s1 = s1 + s2;cout << s1;
}

继承

#include <iostream>
using namespace std;class Student
{
private:
protected: // 继承者可以访问string name; // 比字符串好操作int num;int age;
public:// 当父类的构造函数被调用时，它的子类构造函数会被自动调用，跟析构函数的调用相反Student(string, int, int);void print1() {cout << name << num << age;}~Student() {cout << "Destruct Student\n";}
};Student::Student(string name1, int num1, int age1):name(name1), num(num1);
{age = age1; // 和上面的初始化方法的结果及作用相同cout << "Construct Student\n";
}class IOTStudent : public Student // 常用public表示继承，如果不写public，则默认为private，但是也没有意义
{
private:int cpp;
public:IOTStudent(string, int, int, int, int);void print() {cout << name << num << age << cpp;} // 可以访问父类的变量,如果是private则不可以访问// 所有的子类被调用析构函数时，他的父类析构函数也会被自动调用~IOTStudent() {cout << "Destruct IOTStudent\n";}
};// 子类必须为父类提供参数
IOTStudent::IOTStudent(string name1, int num1, int age1, int cpp): Student(name1, num1, age1) // 调用Student的有参构造函数
{cpp = cpp1;cout << "Construct IOTStudent\n";
}void f(Student *p) // 根据p的数据类型来判断调用什么输出函数
{p->print();
}int main()
{// 指针不会产生构造函数// 父类的指针比较好用Student s1("zhang", 20230001, 19), *p1; // p1不会调用构造和析构函数IOTStudent s2("li", 20230002, 19, 86), *p2; // s2先调用一个父类的构造函数，再构造子类的构造函数// 先调用s2的子类的析构函数，再调用s2的父类的析构函数，最后调用s1的父类的析构函数f(&s1); // 打印父类的打印函数f(&s2); // 打印父类的打印函数，因为静态联编p1 = &s1;p1->print(); // 打印出父类的打印函数p1 = &s2;/* 还是打印父类的打印函数，因为p1是Student类型的指针变量，静态编译，此时编译器不知道p1指向的是哪一个地方，编译器只能通过p1的数据类型来判断指向哪一片区域*/p1->print();IOTStudent *p2;p2 = &s2; // 不能指向s1p2->print(); // 想要调用子类的打印函数只能通过定义一个子类的数据类型的变量s1 = s2; // right，但是没有实用价值p1 = &s1; // 取s1的地址p2 = &s2;p1 = &s2; // rightp2 = &s1; // error，子类的指针指向父类的地址是错误的，cpp会变成随机数p1 = p2; // rightp2->print(); s2 = s1; // error，最后一个cpp的空间为随机数cout << "size of Student is:" << sizeof(Student) << endl;cout << "size of IOTStudent is:" << sizeof(IOTStudent) << endl;cout << s2.name; // errors2.print(); // 打印IOTStudent里的打印函数（就近原则）s2.print1(); // 打印Student里的打印函数，可以调用父类的函数，可以通过改函数名来区分s2.Student::print(); // 指定调用STudent父类里边的打印函数，"::"表示预操作符return 0;
}

动态联编

#include <iostream>
using namespace std;class Student
{
private:
protected: // 继承者可以访问string name; // 比字符串好操作int num;int age;
public:// 当父类的构造函数被调用时，它的子类构造函数会被自动调用，跟析构函数的调用相反Student(string, int, int);// 动态联编，或者是多态// 需要父类和子类的函数头，参数完全相同virtual void print() {cout << name << num << age;} // 虚函数,父类的函数是虚函数，子类的相同的函数也是虚函数~Student() {cout << "Destruct Student\n";}
};Student::Student(string name1, int num1, int age1):name(name1), num(num1);
{age = age1; // 和上面的初始化方法的结果及作用相同cout << "Construct Student\n";
}class IOTStudent : public Student // 常用public表示继承，如果不写public，则默认为private，但是也没有意义
{
private:int cpp;
public:IOTStudent(string, int, int, int, int);virtual void print() {cout << name << num << age << cpp;} // 可以访问父类的变量,如果是private则不可以访问// 所有的子类被调用析构函数时，他的父类析构函数也会被自动调用~IOTStudent() {cout << "Destruct IOTStudent\n";}
};// 子类必须为父类提供参数
IOTStudent::IOTStudent(string name1, int num1, int age1, int cpp): Student(name1, num1, age1) // 调用Student的有参构造函数
{cpp = cpp1;cout << "Construct IOTStudent\n";
}void f(Student *p) // 根据p的数据类型来判断调用什么输出函数
{p->print();
}int main()
{// 指针不会产生构造函数// 父类的指针比较好用Student s1("zhang", 20230001, 19), *p1; // p1不会调用构造和析构函数IOTStudent s2("li", 20230002, 19, 86), *p2; // s2先调用一个父类的构造函数，再构造子类的构造函数// 先调用s2的子类的析构函数，再调用s2的父类的析构函数，最后调用s1的父类的析构函数Student *p1;p1 = &s2;f(p1); // 调用父类的函数输出IOTStudent *p2;p2 = &s2;f(p2); // 调用父类的函数输出，因为输出什么类型唯一的判断标准是f函数的参数类型// 希望这个指针所指向的对象是什么类型的，就调用什么类型的输出函数，就需要使用动态联编，virtualStudent *p;p = &s1;p -> print();p = &s2;p -> print();return 0;
}

动态联编的例子

#include <iostream>
using namespace std;class Shape
{
protected:double L, H;
public:void init() {cout << "input L=";cin >> L;cout << "input H=";cin >> H;}/*如果在基类里面有纯虚函数，则他的派生类必须实现这个函数，如果不实现，则编译会报错且基类不能有实例e.g. Shape s; // errors.area(); // error*/virtual double area() = 0; // 不是返回0的意思，意思是不写这个函数，也叫纯虚函数
};class Tr : public Shape // 三角形
{
public:virtual double area() {return L * H / 2;}
};class Re : public Shape // 矩形
{
public:virtual double area() {return L * H;}
};class Ci : public Shape // 圆
{
public:virtual double area() {return 3.14 * 3.14 * L;}
};int main()
{Shape *p; // 父类指针好用for (int i = 0; i < 5; i++){char c;cout << "\ninput shape type";cin >> c;if (c == 'T'){p = new Tr;}else if (c == 'R'){p = new Re;}else if (c == 'C'){p = new Ci;}else{break;}p->init(); // 初始化,在函数中输入长度和宽度cout << "\narea of p is:" << p->area();}delete p;return 0;
}

+±-重载

#include <iostream>
using namespace std;class Complex
{
private:double x, y;
public:Complex(double xx = 0, double yy = 0); // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0，默认调用缺省构造函数void print();Complex& operator++();Complex operator++(int);friend Complex& operator--(Complex& c);
};Complex::Complex(double xx = 0, double yy = 0) // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0
{x = xx;y = y;
}void Complex::print()
{cout << x;if (y > 0){cout << "+" << y << 'i';}else if (y < 0){cout << y << 'i';}
}Complex& operator++()
{x++;return *this;
}Complex Complex::operator++(int) // 不能返回引用，因为生存周期问题，函数结束后，指针消失，所以不能返回一个指针
{Complex temp(*this); // 把自己拷贝x++;return temp;
}Complex& operator--(Complex& c)
{c.x -= 1;return c;
}int main()
{Complex c2(1.1, -2.2);++c2; // 调用函数Complex& operator++();cout << c2 << endl;c2++; // 调用函数Complex operator++(int)cout << c2;--c2;cout << c2;return 0;
}

函数模板

// 函数的模板放在.h文件里面
#include <iostream>
using namespace std;class Complex
{
private:double x, y;
public:Complex(double xx = 0, double yy = 0); // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0，默认调用缺省构造函数bool operator> (Complex& c);friend ostream& operator<< (ostream&, const Complex&);
};Complex::Complex(double xx = 0, double yy = 0) // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0
{x = xx;y = y;
}Complex operator>(bool& c) 
{return (x * x + y * y > c.x * c.x + c.y * c.y) ? this : c;
}ostream& operator<< (ostream& o, const Complex& c)
{o << c.x;if (c.y > 0){o << '+' << c.y << 'i';}else if (c.y < 0){o << c.y << 'i';}return o;
}/*
int Max(int x, int y);
float Max(float x, float y);
char Max(char x, char y);
Complex Max(Complex x, Complex y);int Max(int x, int y)
{return (x > y) ? x : y;
}float Max(float x, float y)
{return (x > y) ? x : y;
}char Max(char x, char y)
{return (x > y) ? x : y;
}
*/template <typename T1> // 放在头文件里面
T1 Max (T1 x, T1 y)
{return (x > y) ? x : y;
}int Max(int x, int y)
{return (x > y) ? x : y;
}int main()
{int i1 = 4, i2 = 6;cout << Max(i1, i2) << endl;float f1 = 1.2, f2 = 2.3;cout << Max(f1, f2) << endl;char c1 = 'a', c2 = 'x';cout << Max(c1, c2) << endl;// cout << Max(i1, f2) << endl; // 调用int Max(int x, int y)函数，做了一个函数重载Complex com1;// Complex (1);com1 = 1; // x = 1, y = 0，实际上调用构造函数，把1传进去Complex com(1), com(1.1, 1.2);cout << Max(com1, com2) << endl; // <<, >重载return 0;
}

类的模板

// 类的模板放在.h文件里面，模板都放在头文件(.h)里面
#include <iostream>
using namespace std;template <typename T2>
class List
{
private:int n;T2 *v;
public:List(int x);~List();T2& operator [](int x);int search(T2 value);
};template <typename T2>
List<T2>::List(int x)
{n = x;v = new T2[n];
}template <typename T2>
List<T2>::~List()
{delete []v; // 如果不写中括号，申请的内存依旧会被释放，有[]，会调用n次析构函数，如果没有，只调用一次
}T2& List<T2>::operator [](int x)
{return v[x];
}template <typename T2>
int List<T2>::search(T2 value)
{for (int i = 0; i < n; i++){if (v[i] == value) // 在Complex中增加"=="运算符重载{return i;}}return -1;
}int main()
{typedef List<int> ilist;ilist il2(57);List<int> il1(57); // 与上式作用相同，同时调用构造函数List<float> fl1(58);fl1[20] = 5.0;List<Complex> c1(59); // 嵌套函数模板return 0;
}//----------------------------------------------分割线---------------------------------------------------------//template <typename T1>
class Mylnt
{
private:T1 t1, t2, t3;
public:Mylnt();Mylnt(T1 t1_value, T1 t2_value, T1 t3_value);T1 getMax();T1 getMin();void sort();void show();
};template <typename T1>
Mylnt<T1>::Mylnt(T1 t1_value, T1 t2_value, T1 t3_value)
{t1 = t1_value;
}template <typename T1>
T1 Mylnt<T1>::getMax()
{T1 max;if (t1 >= t2){if (t1 > t3){max = t1;}else{max = t3;}}else{if (t2 > t3){max = t2;}else{max = t3;}}
}

运算符重载

#include <iostream>
using namespace std;class Complex
{
private:double x, y;
public:Complex(double xx = 0, double yy = 0); // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0，默认调用缺省构造函数void print();// 返回一个引用或者指针的话的话，不能返回一个临时变量，因为指针指向一个临时变量的地址，函数结束后，地址消失，堆栈地址失效Complex& add(const Complex& c2);Complex& operator+=(const Complex& c2); // 运算符重载函数，但是名字固定，功能和上面的函数一样，参数也一样，只是名字不同Complex operator+(const Complex& c2); // 有两个参数，但是有一个是他自己，所以省略，返回不写引用friend Complex operator-(const Complex& c1, const Complex& c2); // 没有this指针，所以要把对象传进去，多一个他自己参数
};Complex::Complex(double xx = 0, double yy = 0) // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0
{x = xx;y = y;
}void Complex::print()
{cout << x;if (y > 0){cout << "+" << y << 'i';}else if (y < 0){cout << y << 'i';}
}Complex& Complex::add(const Complex& c2) // add函数不允许修改c2的内容，返回一个引用
{x += c2.x;y += c2.y;return Complex(x, y); // error，因为这个变量的生命周期结束了return *this; // 把自己传出去
}Complex& Complex::operator+=(const Complex& c2) // 运算符重载函数，但是名字固定，功能和上面的函数一样，参数也一样，只是名字不同
{x += c2.x;y += c2.y;return *this; // 把自己传出去
}Complex Complex::operator+(const Complex& c2) // 返回不写引用，因为不希望改c1的内容，
{Complex temp;temp.x = c2.x + this->x;temp.y = c2.y + y;return temp;
}Complex operator-(const Complex& c1, const Complex& c2) // 没有this指针，所以要把对象传进去
{Complex t;t.x = c1.x - c2.x;t.x = x + c2.x; // error，因为没有this指针t.y = c1.y - c2.y;return t;
}int main()
{Complex c1;Complex c2(1.1, -2.2);Complex c3(1.3, 4);cout << "\nc1="; c1.print;cout << "\nc2="; c2.print;cout << "\nc3="; c3.print;c1.add(c2); // c1 + c2cout << "\nafter add(), c1= "; c1.print;c1 += c2; // 运算符重载，和上面的实现功能一样，两个参数cout << "\nafter +=c2, c1= "; c1.print;c3 = c1 + c2; // 等号有缺省的运算符函数，加号没有，两个参数cout << "\nafter c3=c1+c2, c3= "; c3.print;c3 = c1 - c2; // 使用友元函数(c1 + c2 + c3); // 如果operator+(const Complex& c2)函数返回值为void的，则这一行代码错误return 0;
}// 除了感叹号的点，其余有点的运算符都不能做重载// "?:"运算符
int getmax(int x, int y)
{return (x > y) ? x : y;
}// "&="运算符
c3 = c1 & c2;
c1 &= c2;M1 = M1 * M2;

输入输出重载

#include <iostream>
using namespace std;class Complex
{
private:double x, y;public:Complex(double xx = 0, double yy = 0);					// 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0，默认调用缺省构造函数friend ostream &operator<<(ostream &, const Complex &); // 重载<<，只能用友元函数，因为ostream不是Complex类型，所以不能用成员函数实现friend istream &operator>>(istream &, Complex &); // 重载>>
};Complex::Complex(double xx = 0, double yy = 0) // 如果不写参数，则默认他的xx和yy都默认为0
{x = xx;y = yy;
}ostream &operator<<(ostream &o, const Complex &c)
{o << c.x;if (c.y > 0){o << "+" << c.y << 'i';}if (c.y < 0){o << c.y << 'i';}return o;
}istream &operator>>(istream &, const Complex &)
{}int main()
{Complex c1;Complex c2(1.1, -2.2);Complex c3(1.3, 4);cout << c1 << c2;return 0;
}

期末

// 范围：类，对象和数组，继承，构造，析构，静态
// 虚继承，多态，多重继承，纯虚函数，运算符重载，深拷贝，虚函数// 纯虚函数，定义一个基类的指针，可以通过这个指针访问子类的函数，前提是父类的同样的函数前面加上virtual，纯虚函数是让父类的函数等于零
// 深拷贝，在类里面拷贝构造，运算符重载的等号
// 对象数组，类里面有一个数组的对象#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;class A
{
private:char *name;int i;
public:// A() {cout << "constuct A";}// ~A() {cout << "destruct A";}A(const char*);~A();A(const A&); // 拷贝构造A& operator=(const A&); // 运算符重载void print() {cout << "this is class A\n";}// virtual void print() {cout << "this is class A\n";}// void print() = 0; // 纯虚函数不能有实例，可以有指针，它的子类必须实现这个函数
};A::A(const char* n)
{name = nullptr;size_t size = strlen(n);name = new char[size + 1];cout << "allocate memory for name\n";strncpy(name, n, size);cout << "construct A : " << name << endl;
}A::~A()
{cout << "destruct A : " << name << endl;delete[] name;
}A::A(const A& a)
{// 需要释放最开始构造申请的空间if (name != nullptr){delete[] name;}name = a.name; // 错误，此为浅拷贝size_t size = strlen(a.name); // 深拷贝，自己申请空间strncpy(name, a.name, size);
}class B : public A
{
public:void print() {cout << "this is class B\n";}
};class C : public A
{
public:void print() {cout << "this is class C\n";}
};class D : public A
{
public:
};int main()
{A *p, b[5];p = new A[5];cout << b[2].i;cout << (*(p + 2)).i;delete[] p;A a("OOP class"), *ap;A b("class 2");A b(a); // 调用拷贝构造函数A b = a; // 调用拷贝构造函数cout << "a.name=" << (void*)a.name << "b,name=" << (void*)b.name << endl; // 打印地址a = b; // 析构会出错cout << "a.name=" << (void*)a.name << "b,name=" << (void*)b.name << endl;// B b;// C c;// D d; // 错误，因为没有实现print函数a.print(); // 打印A的信息ap = &a;ap -> print(); // 打印A// ap = &b;ap -> print(); // 打印A，因为是静态联编，根据ap的类型调用其的类的函数，1// 动态联编，根据指向的数据类型调用其的函数// ap = &b;// ap -> print(); // 打印B return 0;
}

比较生日

#include <iostream>
using namespace std;struct CDate
{int y, m, d;
};class CPerson
{
private:CDate birthday;public:bool cmp(CDate c) // 比较谁的年龄更大{long l1, l2;l1 = birthday.y * 10000 + birthday.m * 100 + birthday.d;l2 = c.y * 10000 + c.m * 100 + c.d;return l1 > l2;}
};int main()
{CPerson p1, p2;return 0;
}

多重继承

#include <iostream>
using namespace std;class Person
{
protected:string name;Person(string n) {name = n;}
}class Student : virtual public Person // 虚继承
{
protected:int id;
public:// 如果提供了有参构造函数，系统不会提供缺省构造函数，如果没有提供有参构造函数，则系统会提供一个缺省的构造函数Student() : Person("") {} // 派生类必须调用父类的构造函数Student(string n, int i) : Person(n), id(i) {cout << "CS\n";} // 标准格式，派生类必须调用父类的构造函数~Student() {cout << "DS\n";}void print() {cout << name << id;}
};class Teacher : virtual public Person
{
protected:double salary;
public:Teacher(string, double) : Person(n){salary = s; cout << "CT\n";} // 不标准~Teacher() {cout << "DT\n";}void print() {cout << name << salary;}
};// 先执行Student的构造函数，再执行Teacher的构造函数,先析构Teacher再析构Student,顺序由此决定
class SJ : public Student, public Teacher // 记得加上public，否则默认private
{
public:SJ(string, int, double);~SJ() {cout << "Dsj\n";}void print();
};SJ::SJ(string n, int i, double s) // 要给父类提供参数，用标准格式初始化// 必须给祖先类实现构造函数: Person(n), Student(n, i), Teacher(n, s) // 如果不写Student(n, i)，则会调用Student的无参构造函数
{cout << "Csj\n";
}void SJ::print()
{cout << name << id << name2 << salary;print1(); // 结果和上面相同print2();// 或者预操作Student::print();Teacher::print();cout << name << id << salary; // error，因为有两个类// 使用预操作cout << Teacher::name << id << salary; // 对cout << name << id << salary; // 对
}int main()
{// Student s;// Teacher t("zhang", 20000.0);SJ sj("li", 20230001, 4000.0);return 0;
}