C++ Primer学习二

C++ Primer学习二

拷贝控制

rule of three：定义了其中一个，剩下的几个都要定义

  1. copy constructor
  2. copy assign operator
  3. destructor

rule of five：定义了其中一个，剩下的几个都要定义

  1. copy constructor
  2. copy assign operator
  3. destructor
  4. move constructor
  5. move assign operator

深拷贝与浅拷贝
a. 浅拷贝：简单的赋值拷贝操作。浅拷贝带来的问题就是堆区的内存重复释放。要利用深拷贝解决。
b. 深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作。
在这里插入图片描述
编译器会默认生成拷贝构造函数，但是如果类里面有动态申请的内存空间，那么一定要自定义拷贝构造函数，用深拷贝去解决浅拷贝带来的问题，并且拷贝构造函数/类中重载赋值运算符一定要使用索引，因为不用索引的话，去调用对象的时候会首先调用一次拷贝构造，造成死循环

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类似实现一种资源管理的方式，应该从哪里考虑：
构造函数初始化，拷贝构造++，析构函数--，如果减到0，直接delete掉。
class Foo{
public:
    int* resource_;
    size_t* count_;

    Foo(int resource):resource_(new int (resource)){
        cout<<"in constructor"<<endl;
        this->count_ = new size_t(1);
    }
    Foo(const Foo& foo){
        this->resource_ = foo.resource_;
        this->count_ = foo.count_;
        *(this->count_)+=1;
        cout<<"update this->count " <<*(this->count_)<<endl;
    }
    ~Foo(){
        *(this->count_) -=1;
        if(*(this->count_)  ==0){
            cout<<"do destructor"<<endl;
            delete this->count_;
            delete this->resource_;
        }
    }
};

int main(){
    Foo foo1(1);
    Foo foo2(foo1);
    Foo foo3(foo2);
    Foo foo4(foo3);
    cout<<"how many count " <<*(foo2.count_)<<endl;
    return 0;
}

输出结果
in constructor
update this->count 2
update this->count 3
update this->count 4
how many count 4
do destructor

移动构造

  1. 右值：右值可以偷过来
    a. 容易消失，没有名字，不可修改。
    b. 没有其他的人在使用。
  2. 如果有移动构造，移动来源的资源一定要释放掉。

运算符重载
a. + - / * 运算符重载：定义新的运算规则
b. 左移运算符重载：定义输出方式，一定要定义成友元函数，没法用隐式转换
c. 递增运算符重载：实现自己的数据类型。
d. 赋值运算符重载：进行赋值，注意深浅拷贝。重载赋值符号，也是放置浅拷贝的重要一项。
e. 关系运算符重载：让两个自定义对象进行对比操作。
f. 函数调用重载：仿函数，定义类似函数的行为，比较自由。

拷贝构造函数和拷贝赋值运算符的调用时机：

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#include<iostream>
namespace _nmp2_2{
    class A{
    public:
        A():m_caa(0),m_cab(0){}; //构造函数
        A(const A& tmp){ // 拷贝构造
            this->m_caa = tmp.m_caa;
            this->m_cab = tmp.m_cab;
        }
        A& operator= (const A& tmp){ //拷贝赋值运算符
            m_caa = tmp.m_caa;
            m_cab = tmp.m_cab;
            return *this;
        }
    public:
        int m_caa;
        int m_cab;
    };
};

int main(){
    _nmp2_2::A oba;
    oba.m_caa = 10;
    oba.m_cab = 20;
    _nmp2_2::A obb = oba;// 拷贝构造
    obb = oba; // 拷贝赋值运算符
    return 0;
}
  • 类和类之间的关系一般就是继承关系，或者是组合关系。
  • 委托关系：一个类中包含指向另一个类的指针。

面向对象

  1. 运行时多态：虚函数+动态绑定：
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class Book{
public:
    string ISBN;
    virtual void func(){
        cout<<"Book"<<endl;
    }
};

class ComicBook : public Book{
public:
    void func(){
        cout<<"Comic Book"<<endl;
    }
};

class ActionBook : public Book{
public:
    void func(){
        cout<<"Action Book"<<endl;
    }
};

int main(){
    ComicBook cb;
    ActionBook ac;
    Book* b1 = (Book*) &cb;
    Book& b2 = ac;
    b1->func(); // cout Comic Book
    b2.func(); // cout Action Book
    return 0;
}

  1. 派生类构造的时候，要先构造基类的东西。

  2. 派生类析构的时候，先析构自己的东西，再析构基类的东西。

  3. vtable：找到子类函数的关键。

    静态成员：静态变量和静态成员函数，加static关键字：
    a. 静态成员变量：
    i. 所有对象共享同一份数据
    ii. 在编译阶段分配内存，不和类对象在同一个存储空间上，只有非静态成员变量才属于类的对象上
    iii. 类内声明，类外初始化。
    b. 静态函数：
    i. 所有对象共享同一个函数。
    ii. 静态成员函数只能访问静态成员变量。

  4. 纯虚函数不能实例化对象。

  5. 如何让抽象类不能生成对象？

  • 构造函数和拷贝构造函数都用protected修饰。
  1. protect和private的区别：子类中不可访问父类中的private的属性和函数，但可以访问protect的。
  2. C++中struct和类的唯一区别就是权限不同，struct默认public，public继承，class 默认private，private继承。
  3. 基类的析构函数，一般加上virtual，让派生类释放自己的，基类释放自己的，每个类做好自己的事情，派生类不要管基类的释放。
  4. 容器中存放类对象：如果vector< Base > vc 中push_back一个派生类，那么派生类相对于基类多出来的部分，会被砍掉。但是如果说把类型换换，vector< Base* > vc2, vc2中插入一个派生类指针，根据多态性，可以访问到多出来的那部分。
  • 如果类中包含静态成员变量，无论这个静态成员变量是否使用，都会给这个静态成员变量分配内存。
  • 全局对象的初始化顺序是不固定的
  • 做父类应该有个虚析构函数。
  • 对于不允许进行拷贝构造或者拷贝赋值运算符的函数：用=delete或者定义为private函数。

模板与泛型编程

  1. C++除了面向对象编程思想之外，还有泛型编程思想，主要利用的技术就是模板。
  2. 面向对象编程和泛型编程都能处理在编写程序时不知道类型的情况，不同之处在于，面向对象编程能够处理在程序运行之前都都未知的情况，而泛型编程，在编译时就能获知类型。
  3. 模板的声明和定义要都放在.h中：编译器看到模板不会生成代码，一定要实例化一个模板的一个特定版本的时候，编译器才会生成代码，为了生成一个实例化版本，模板的头文件中要包含模板的定义和声明。
  4. 函数模板：建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体指定，用一个虚拟的类型来代表。
    在这里插入图片描述
  5. 类模板：建立一个通用类，类中的成员数据类型可以不具体制定，用一个虚拟的类型来代表。类模板在初始化的时候一定要显式的表明是什么类型的。
    在这里插入图片描述
    在类内，声明T之后，就不用再用T再次声明，但是在类外，但凡要用到A类，就要表明T的类型。
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template<typename T>
class A{
    T a;
    
    A& func(){
        cout<<"hello world"<<endl;
    }

    A& func2();
};

template<typename T>
A<T>& A<T>::func2(){
    cout<<"hello world 2"<<endl;
    return *this;
}

对于类模板中的静态数据，每个类型共享一个，而不是所有的共享一个。

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template<typename T>
class A{
public:
    static int count;
};

template<typename T>
int A<T>::count = 0;

int main(){
    A<int> a1;
    a1.count+=1;
    A<long> a2;
    a2.count+=10;

    cout<<A<int>::count<<endl; // 1
    cout<<A<long>::count<<endl; // 10

    return 0;
}

普通类中包含模板函数 …

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class DebugDelete{
public:
    template <typename T>
    void operator() (T*p){
        cout<<"delete it"<<endl;
        delete p;
    }
};

int main(){
    double* p = new double(10);
    DebugDelete d;
    d(p);

    return 0;
}
  1. 一个类型推断的小例子
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template<typename It>
auto func(It begin, It end) -> decltype(*begin){
    return *begin;
}
  1. 虽然不能直接将一个右值引用绑定到到一个左值上，但可以用move获得一个绑定到左值上的右值引用。std::move不会创建新的对象，仅仅是类型转换，但是std::move会影响到编译器函数重载的匹配。 std::move(a) == static_cast< A&&>(a);
  2. 左值常引用相当于万能型：可以用左值或者右值进行初始化。
  3. 改成const &，可以省去参数的拷贝，一定要用const &，多用，好用。
  4. 完美转发 = 引用折叠 + 万能引用 + std::forward。
  5. 想保留左值右值属性的时候，用std::forward。
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template <typename FUNC, typename T1, typename T2>
void flip(FUNC func, T1&& t1, T2&& t2){
    func(t2,t1); // t2 t1 都是左值，并且不能将左值调用到右值的函数里面，所以要用完美转发
    func(std::forward<T2>(t2),std::forward<T1>(t1));
}
void f(int v1,int& v2){
    cout<<v1 <<" " <<++v2<<endl;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    int i = 10;

    // FUNC->f
    // t1->int
    // t2->int
    // 左值传到右值里面相当于一个引用
    flip(f,i,42);
    cout<<i<<endl; //11
}
  1. 模板重载的时候，会按照匹配度去调用。 非模板匹配的好的，就会调用非函数模板。
  2. 可变参数模板：当参数个数未知，类型未知，一定要用模板，有点类似递归，要有一个最终的出口。
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//出口
template <typename T>
ostream& print(ostream& os, const T& t){
    os<<t<<endl;
    return os;
}

template <typename T, typename... Args>
ostream& print(ostream& os, const T& t, Args... args){
    os<<t<<" ";
    print(os,args...);
    return os;
}


int main(int argc, char * argv[])
{
   print(cout,1,"string", 0.0, 3L);
}

  1. 命名空间：减少命名冲突。
  2. 头文件当中禁止使用using，cpp文件中放到匿名命名空间中。
语言基础
#C++ #读书笔记
C++ Primer学习二
https://cauccliu.github.io/2024/03/26/C++ Primer学习二/
Author
Liuchang
Posted on
March 26, 2024
Licensed under