C++进阶 面向对象基础(三)

类的的定义：
初始化一般建议使用构造函数初始化列表形式：
Person(const string nm, const string addr):name(nm), address(addr){}
this指针：
类中使用this指针，特别是有些情况不能省略，例如在子类的方法中调用父类的某个成员变量，得加上this，不然有些编译器不通过,又例如
class Per{
 Per& getName（）{
    return *this;
 }
 Per& getAge(){
    return *this;
 }

};
这个调用 Per per; per.getName().getAge(); 
如果函数也是const， 那么对应的返回也应该是const 并且，可以基于const进行函数重载；
对象的创建，如果是创建一个指针，对必须用new。

构造函数：
引用类型，const类型，没有默认构造函数的类类型的成员，必须再初始化列表中进行初始化。
单参数构造函数需要制定关键字explicit，防止发生隐式转换。 
不要在构造函数中，做太多逻辑相关的操作。
为避免使用默认构造函数，可以将其声明了private成员，并且使用宏代替。

友元数，友元类：可以直接调用友元的的私有成员。
友元函数A在类B中声明，A类变为B类的友元类，将A类在B类中声明。
例如：Class A{ friend class B；}； ”表示B是A的友元类，则B可以用A的任意东西“。则可以在B类中可以任意的调用A的私有成员。

static成员：
属于公用的共享的成员，例如一个类，声明了两个对象，这这两个对象的静态成员是公用的、享的。而普通成员则不具有这种特性。。
所以可以充当各个类之间的全局变量，比普通的全部变量好处在于可以避免不同类之间全局变量的干扰，适合某一类数据的全局变量的封装；
静态的变量可以通过类的作用域操作符，直接对静态变量进行初始化，或者使用，Class A{ static float x；} A::x =0.3; 
另外静态的成员函数里面不能使用this指针，因为静态的成员函数不属于任何一个对象，因为是公共的；
例如静态的const的整型变量，可以再类中声明的时候直接初始化。其他的都不可以。

复制构造函数，赋值操作符；
以上两个，如果自己没写，C++ 会默认写一个。很多的时候不用自己写，但是当类中有一个成员是指针的时候，一定要自己写一个。
复制构造函数 的参数只有一个，并且一般都是const 类型的当前类 例如 class A{ A{const A &a):x{a.x},y(a.y){}} 复制构造函数将会将当前 对象的成员复制到另外一个对象里。所以可以A a(b);
赋值操作符：当一个类的数据成员有指针，动态分配内存的时候，一般必须写一个赋值构造函数。class A{ A& operation =(const A &b){a.x = b.x; a.y = b.y;}} ; 所以可以直接 a = b；b
复制构造函数：
class A{
public：
  A(A& b)：p(new std::string (*(b.p))){}  //如果掉用的默认的复制构造函数，则这里为A(A& b)：p(b.p){} 只是将指针复制给了指针，而我们的目的是将原来的字符串拿到，并用来初始化当前的指针，重新创建一个字符串。
private：
str::string *p;
}
同理赋值操作符为：
 A& operation=(const &b){
    p = new std::string;  //如果用的默认的只是 p = b.p; 并没有用里面的数字进行真正的复制。浅复制
    *p = *(b.p);
    return *this；
 }
 
 析构函数：
 如果写了析构函数，就应该写复制构造函数，复制操作符。（三法则）
 
 浅复制与深复制
数据成员是指针，一定要做深复制。 如果类操作了系统的资源，只要动态的分配了资源，复制的时候，也一定要写深复制。

管理指针：（当一个类有指针成员的时候，一定要注意）
常规指针类（浅复制）避免浅复制，一般可用以下方法：智能指针类（计数类）有浅复制的特性，数据共用，但是又不会产生野指针；值型类（深复制）
自己设计智能指针类中的每个成员是私有的，内部有个指针和对应的计数器变量。

重载操作符：
一般不要或者尽量少用操作符重载，如果要使用，可以使用函数去实现。例如==,可以使用Equals，或者CopyFrom去实现。
关键字 operator
操作符重载：
输入输出操作符重载，特别是输入操作符重载要注意检查输入。
算术操作符重载，+一般是非成员函数，+=一般作为成员函数。

操作符重载：(转换操作符)
operator int（）const。 必须是成员函数，不能指定返回值，形参表必须是空的，必须显示的的返回一个指定类型的值，通常定义为const类型，防止改变被转化对象。
class A{
public：
    A():x(3){}
    operator int（）const{
        return x；
    }
private:
    int x;
}
A a;
int y = a; //这样可以直接将一个类类型自动转换为了一个int类型，然后复制给y了。

打印错误信息：
printf("%s %d %s ", __FILE__, __LINE__, "operation failed with this");
fflush(stdout);
exit(-1);

操作符重载：(比较操作符)
== != ; >= <=; > <;
一般用这种重载是配套的，定义了一个，也得定义另外一个，并且利用第一个来做第二个，并且第一个一般用友元函数的方式实现，而第二个就可以不用友元方式了。
操作符重载：（赋值操作符）
= += -= *= /= %= 等等
赋值操作符必须返回对*this的引用
操作符重载：（下标操作符）
[] 一般重载的写两个：可变成员函数，常量成员函数，函数里面的东西都是一样，定义const的意义是，如果定义的const，那就要求不能修改。
例如 使用的时候，String s("heelo"); String const s2("dog"); 则这里就是要求s2不能修改，所以类String中还需要重载一个const常量成员函数。
操作符重载：（成员访问操作符）
* -> 主要在定义只能指针的时候，有可能需要重载这两个操作符，普通的类一般是不需要对这两个操作符重载的。

函数对象：
重载函数调用操作符，operator()，函数对象可以在一些算法传递函数对象的地方可以使用，而普通函数则不行。函数对象实际上是一个类，因为类有数据成员，所以可以
保存一定的状态。如果函数对象的返回值是bool，我们叫这个函数对象是谓词。返回一个值，就是一元谓词，二个值，就是二元谓词。
函数对应可以用类做，也可以用结构体做。
template <typename elementType>
struct DisplayElements{
int m_count;
DisplayElements(){
m_count = 0;
}
void operator()( const elementType &a){
m_count++; //这里就比普通的函数多了个计数器，也就是当这个函数对象调用了多少次，可以通过m_count获取。
cout<< a << ' ';
}
};
调用时
DisplayElements mResult;
mResult = for_each(a.begin(), a.end(), mResult<int>); //函数对象确定名称调用的形式
mResult = for_each(a.begin(), a.end(), DisplayElements<int>); //函数对象匿名调用的形式
cout << mResult.m_count << endl; //可以获得比普通函数更多的信息

基类和派生类：
protected和public的成员，在子类中可以直接使用，但是不能在子类中，通过基类去获得对应的protected成员。受保护的不能用基类直接调用，
受保护的成员，专门用于继承使用的，所以受保护的成员，基类是可以直接用的，并且只能在基类定义的内部使用，不能再别的地方直接调用使用。
class base{
public:
    int x;
protected:
    int y;
private:
    int z;
}
class bundle_base :public base{
public:
    bundle_base(): base(){}
    void display(){
        cout << x<< endl;//可以直接调用x
        cout << y << endl; //可以直接调用
    }
    void display（bundle_base &a, base &b）{
        cout <<a.x<< endl;
        cout <<a.y<<endl; //并且这个受保护的成员y，在别的作用域是不能直接调用的，在子类的以为区域，就相当于变成了私有成员了。
        ?? cout <<b.y <<endl; //这里是不能用的.
    }
}
虚函数：可以重写和不重写，纯虚函数：必须重写。
子类重载的虚函数，一般也写上virtual。

动态绑定(多态)
多态性，派生类到基类的转换，引用或指针既可以指向基类对象，也可以指向派生类对象，只有通过引用或指针调用虚函数才会发生动态绑定。 

三种继承
一般用public继承，几乎不用protected和private继承，默认是私有继承，java只有public继承。私有继承中，想把基类的public中的类型变回public，
可以使用using,来去除个别成员的私有特性，来修改继承访问。
class A{
public:
    int x;
    int y;
}
class B : private A{
public：
    using A::x; //这里把x变成了公有继承
    y; //这里的y，对于B而言，就是private成员了，因为是私有继承。区别上面的(修改继承访问)方式。
}

派生类的构造函数和析构函数
派生继承  类的构造和析构中，构造函数，从先调用基类的构造函数，然互调用成员对象的构造函数，最后调用自己的构造函数。注意：这个过程在构造析构子类的时候，就会发生。
class E : public B, public A, public C{  //构造E的时候，构造函数调用顺序为 B,A，C，D，E的构造函数。析构则相反顺序
private:
    D d;
}

转换和继承：
引用转换/指针转换 对象转换 （派生类到基类） 把派生类传给基类，如果是对象传递，则，无法实现多态。
1,void (Base a){a.function();} 2, void(Base &a){a.function();} 3,void(Base *a){a->function();};如果将一个子类 传递给基类Base，
则如果是 对象传递1,则使用使用基类的function，无法实现多态的意义，所以一般用2和3，引用和指针传递。
如果是基类转换到子类，一把是禁止的，如果要进行，则需要用强制转换。

友元和继承：
友元可以访问类的private和protected成员。但是友元关系不能继承。

静态成员和继承：
基类中的static成员，在整个继承层次中只有一个实例。
访问方式：基类名::成员名 子类名::成员名 对象.成员名 指针->成员名 成员名(在子类中，只要有访问权限)

纯虚函数和抽象类：
含有纯虚函数的类为抽象类, 纯虚函数是虚函数声明后面加上"=0;"，纯虚函数的定义可以写可不写，一般不写，让子类来实现；
抽象类不能创建对象，即不能实例化，只能继承；纯虚函数必须实现；只具有纯虚函数的抽象类成为c++接口。
具有纯虚函数的类的子类，对应的函数也一定是虚函数，所以对应的析构函数也必须是虚函数，但是对应的子类不是抽象类了，既可以实例化其对象。（因为具有虚函数的类的析构函数必须是虚函数）

模板与泛型编程：
类模板和函数模板;模板编程又称泛型编程。

队列：顺序队列
push pop front Rear isEmpty等操作，顺序队列是用数组做的队列，中途new空间。如果大小改变，得重新分配空间。
队列：链式队列
使用链表做的队列，比顺序队列更灵活，设计更加简单。

函数模板：
函数模板->实例化->函数。 使用模板形参 template <typename T>  一般可以实现代码复用。

异常：
try catch throw 异常类型：数字，字符串，类对象。
比如出错了，不用return 返回各种不同数值，然后判断数值的方式， 而是用thow来抛出异常。抛出的异常可以用数字对象和字符串等。
int isXEqual() {if(x==y) thow 2;} 或者thow “failed”； 等方式来跑出异常。调用的时候可以用
tyr{ isXEqual();}
catch(int e){ printf(”异常 %d
“, 1); } 当发生异常的时候，会运行catch部分，比这种return来检查出错结果是啥，会好很多。
catch(...){printf("exeption
");} catch所有异常用‘...’代替。
异常(2):自己创建异常类
在类中创建异常类，类名一般用xName的形式(x开头的名字)，使用的时候，直接throw xName;就可以了。
class array{
private:
    size_t itsSize;
public：
    array(size_t x):itsSize(x){}
    class xBase{
        public：
        virtual void printError（）{printf("the exeption comes
");}
    }
    class xName : public xBase{
        virtual void printError（）{printf("the exeption name comes
");}
    }；//如果需要写多个异常类，返回多个不同的异常，可以使用多态方法；继承一个类，然后在基类中使用虚函数的方式，获取基类的异常即可
    class xSize : public xBase{
        virtual void printError（）{printf("the exeption size comes
");}
    }
    void getSize(){
        if(size>3) throw xSize();
        if(itsSize <1) throw xName();
    }
}；
调用的时候可以：
try{
    array arr(3);
    getSize();
}
catch(array::xBase &exep){ //一定要按引用或者指针传递，多态技术，可以使用一个catch 来捕获所有的异常
    exep.printError();
}
catch(array::xName){   //当然也可以单个的使用某个异常，优先使用上面的那个方法
    printf("name exeption
");
}
异常：标准异常
exception runtime_error rang_error overflow_error 
underflow_error logic_error domain_error invalid_argument length_error out_of_range bad_alloc（分配空间过多失败的异常）
try{
    int x = new int[100000000000];
}catch（bad_alloc err）{
    printf("bad alloc err
");
}

职能指针：
智能指针是个指针模板类。常常解决：深度复制，写时复制，引用计数，引用连接，破坏性复制。
std::auto_ptr Boost职能指针，ATL框架中的智能指针。常用shared_ptr，unique_ptr，weak_ptr。
智能指针类都有一个明确的explicit构造函数，所以使用智能指针的时候，要求明确的转换，不允许不明确的转换，智能指针使用的时候，就像和指针使用一样。
shared_ptr<double> pd;
double *p_reg = new double;
pd = shared_ptr<double>(p_reg);
或者 shared_ptr<double> pshared(p_reg);
注意以下不明确的转换时不允许的：例如pd = p_reg; shared_ptr<double> pshared = p_reg;
另外注意，不使用new分配内存时，不能使用shared_ptr，auto_ptr和unique_ptr

命名空间：
每个命名空间是一个作用域，命名空间可以是不连续的，接口和实现的分离，嵌套命名空间。(命名空间可以防止重名)
头文件中一边不用using std::cout等方式，一般在哪里调用，就直接使用std::cout里面，因为这样会把大量的东西带入头文件。
命名空间的别名：例如 using namespace c = std::cout; 作为别名，可以减少命名空间的长度。

多继承与虚基类：（建议不要使用多继承，或者尽量少用多继承，一般使用单继承就可以了）
很多语言中取消了多继承，但是多继承是c++的一个很重要的功能。多继承多个父类之间用“，”隔开。
多继承中注意构造函数和析构函数的的调用顺序。特别是构造函数的初始化列表，要注意父类的构造函数列表的初始化。
例如一个构造函数： subClass(int x):y(x), baseClass(2x), base1Class(x, 2x){}
得非常注意二义性问题：一个父类A有两个子类B,C，然后这两个子类B,C又是另外一个类D的父类。
所以在构建D的时候，会构造B，然后B会调用A构造一次A，同理C构造的时候，也会构造一次A，这样就会两次构建A，产生了二义性，即两个A对象。
这里一般使用虚基类解决二义性问题：即使用虚继承,这里就是B和C虚继承A。
即 class B : virtual public A{
 B(){
 A(); //虚基类必须重新调用父类的构成函数
 } 
 A(){} 
 } 
 class C ：virtual public A{
    C(){
        A(); //虚基类必须重新调用父类的构成函数
    }    
 }，
 然后D 正常继承B和C class D： public B, public C{}，这样之后，构造D的时候，会构造B，和C，但是这里构造B和C的时候，不去构造A了。 
 只有D构造的时候，一次构造A，所以就不会产生两个A了。
 
 特殊工具和技术：
 extern “C” ：
 allocator 类：常用于非配固定大小的内存。例如 allocator<aClass> a; a.allocate(100); 为aClass类，分配了100大小的空间。
 RTTI技术：如dynamic_cast动态的类型转换，在运行时进行识别技术，可以将基类转变为子类，即可以向下转换。如果是子类赋值给基类，是可以自动进行的(向上转换时自动的)。
 RTTI技术，如，typeid(aClass).name()可以获取aClass的类名。
 类成员的指针：可以指向类的成员的指针，例如std:: Iten_base:: *pf = &Iten_base.isBn; 指向Iten_base的成员isBn的指针pf。也可以定义类的指向成员函数的指针。
  union UTest{
    char cV；
    int intV；
    double dV;
 }; 如果 UTest ut = {'a'}; cout << ut.intV << endl;输出将是97，也就是cV的assic码值，因为这个里面的都是共有的，也就是，都是同一个值。
 位域：即一个类中的成员用的位，比如 class xC{ Bit v：1； Bit b：2；}
 volatile (易变量标识符)：volatile int y; 告诉c++不要对他进行优化，因为，这个变量可能不稳定。