93cecd7544
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- mirrors
- makefile.md
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# 对象和类
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## 目录
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- [访问控制](#访问控制)
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- [作用域运算符](#作用域运算符)
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- [类的六大特殊成员函数](#类的六大特殊成员函数)
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- [RAII](#RAII)
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- [move语义](#move)
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- [右值引用](#右值引用)
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- [初始化列表](#初始化列表)
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- [const 成员函数](#const成员函数)
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- [this指针](#this指针)
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- [作用域为类的常量](#作用域为类的常量)
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- [作用域内枚举](#作用域内枚举)
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- [友元](#友元)
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- [类的自动转换和强制类型转换](#类的自动转换和强制类型转换)
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- [转换函数](#转换函数)
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- [继承](#继承)
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- [继承方式](#继承方式)
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- [虚函数](#virtual)
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- [设计理念](#)
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- [is a](#)
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- [AbstactBaseClass](#ABC)
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## 访问控制
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```cpp
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class demo {
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public : // 公有接口
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private: // 私有成员
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protected: // 保护,对外部是私有
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};
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```
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## 作用域运算符(::)
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可用于在类体外指出函数所属的类(命名空间)
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**成员函数的参数名不可与类成员相同**
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## 类的六大特殊成员函数(未定义时编译器提供默认版本)
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```cpp
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demo::demo(); // 默认构造函数
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demo::~demo(); // 默认析构函数
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demo::demo(const demo&); // 复制构造函数
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demo& demo::operator = (const demo&); // 赋值构造函数
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demo::demo(demo&&); // 移动复制构造函数
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demo& demo::operator = (demo&&); // 移动赋值构造函数
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```
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`demo::demo() = default;`显式声明为默认
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`demo::demo() = delete;`显式声明为禁用
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### RAII
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在类的构造函数中申请堆内存,在析构函数中释放,这样可以保证类失效时内存被释放
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### move
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移动语义的核心思想是转移而非复制。当一个对象被移动时，其资源（如动态分配的内存、文件句柄等）被转移到目标对象，而源对象被置于一种有效但未定义的状态。这种状态通常是清空的，以确保源对象的资源在其生命周期内不会被重复释放
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```cpp
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MyString(MyString&& other) noexcept : data(other.data) { // 移动构造函数
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other.data = nullptr;
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}
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MyString& operator=(MyString&& other) noexcept { // 移动赋值运算符
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if (this != &other) {
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delete[] data; // 释放当前对象的资源
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data = other.data;
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other.data = nullptr;
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}
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return *this;
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}
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```
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`std::move` 是一个函数模板，用于将左值强制转换为右值。它本身并不执行移动操作，而是通过返回一个右值引用，触发移动构造函数或移动赋值运算符
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`MyString str2 = std::move(str1); // 触发移动构造函数`
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#### 右值引用
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分为两类
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> 普通右值引用：直接声明的T&&，用于移动语义
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> 转发引用：模板函数中声明的T&&，用于完美转发
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- [函数引用重载](./func#重载)
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### 初始化列表
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初始化列表是一种在构造函数中初始化类成员变量的机制
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1. 初始化常量成员变量：常量成员变量必须在构造函数的初始化列表中初始化，不能在构造函数体内赋值。
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2. 初始化引用成员变量：引用成员变量必须在构造函数的初始化列表中初始化，不能在构造函数体内赋值。
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3. 调用基类的构造函数：如果类继承自基类，需要在初始化列表中显式调用基类的构造函数。
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4. 优化性能：对于一些复杂的成员变量（如类对象），使用初始化列表可以避免默认构造后再赋值，从而提高效率。
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> example
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`MyClass(int a, int b, int c) : Base(a), myConst(b), myRef(c), myValue(10) {}`
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## const成员函数 适合的成员函数要尽可能用，以帮助规避错误
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`void show() const;` 声明
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`void demo::show() const;` 定义
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表明函数不会修改调用对象
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## this指针
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成员函数引用整个调用对象，可以使用 *this
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## 作用域为类的常量(无法用const)
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因为声明类只是描述了对象的形式，没有创建对象
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+ 在类中声明一个枚举
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```cpp
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class const_demo {
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private:
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enum {Pi = 3.1415);
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double s = 2*Pi;
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};
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```
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+ 使用关键字 static
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与其他静态常量存储在一起
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` class demo {static const int Months=12};`
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## 作用域内枚举
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`enum class egg {small, large};`
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使用后需要通过枚举名限定枚举量
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`egg demo1 = egg::large;`
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并且关闭了隐式转换的特性
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## 友元
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+ 友元函数
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+ 友元类
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+ 友元成员函数
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将函数声明放在类体内,public private 内都无所谓
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在声明前面加上friend关键字
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## 类的自动转换和强制类型转换
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当类有仅一个参数的构造函数时
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遇到合适的会进行自动转换
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explicit 禁止单个参数构造函数导致的隐式自动类型转换
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仍然可以使用显式强制转换(当不存在二义性时)
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### 转换函数
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`int aaa = int(demo);`
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operator typeName();
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+ 必须是类成员
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+ 不能有参数
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+ 不能指定返回类型
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## 继承
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基类对象需要在进入派生类的构造函数之前被创建,通常使用初始化列表解决
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`demo::demo() : base();`
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### 继承方式
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1. public
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+ 基类的公有成员在派生类中仍然是公有的。
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+ 基类的保护成员在派生类中仍然是保护的。
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+ 基类的私有成员在派生类中不可访问。
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+ 派生类*对象*可以访问基类的公有成员。
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+ 派生类*对象*不能直接访问基类的*私有成员*
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2. protected
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+ 基类的公有成员和保护成员在派生类中都变成保护的。
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+ 基类的私有成员在派生类中仍然不可访问。
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+ 派生类*对象*不能直接访问基类的*所有成员*
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3. private
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+ 基类所有成员变成私有
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+ 派生类*对象*不能直接访问基类的*所有成员*
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__保护成员在派生类中的访问性__
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无论继承方式,派生类都可以访问基类的 `protected` 这是因为保护成员的设计初衷就是允许派生类访问，但不允许*派生类的对象*访问
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### virtual
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虚函数是通过在基类中使用关键字 virtual 声明的成员函数
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虚函数的主要作用是实现动态绑定或运行时多态.当通过基类指针或引用调用虚函数时，程序会根据对象的实际类型（运行时类型）来调用相应的函数版本
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为了实现动态绑定，C++ 编译器会在每个具有虚函数的类的对象中隐式添加一个指针，指向一个虚函数表（V-Table）。V-Table 是一个函数指针数组，存储了类中所有虚函数的地址。当通过指针或引用调用虚函数时，程序会通过 V-Table 查找并调用正确的函数版本
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**虚函数的特点**
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+ 必须是成员函数
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+ 派生类继承基类的虚函数，但可以重写它
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+ 覆盖:派生类中的虚函数与基类中的虚函数具有相同的签名
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+ 多态:通过基类指针或引用调用虚函数时，会根据对象的实际类型调用相应的函数版本
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**纯虚函数与抽象类**
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如果一个虚函数在基类中没有实现，而是通过在函数声明后加上 = 0 来表示，那么这个函数称为纯虚函数。包含纯虚函数的类称为抽象类
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`virtual void display() = 0; // 纯虚函数`
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## 设计理念
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### is-a
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### ABC
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即使用[纯虚函数](#virtual)构造的抽象类
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无法构建对象,只能用于构造其他派生类
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用于提取一系列对象的共性以共用
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即抽象类设计理念,把一系列对象的共性提取出来,创建一个*抽象*的类
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