导图社区 C加加

C加加

c++语言对C语言的功能做了一定的扩充，同时增添了面向对象编程机制，引入面向对象编程机制。感兴趣的小伙伴可以下载收藏哦~

编辑于2021-12-24 16:31:10

出Switch，有意私聊

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蒋龙

C++基础

简介

程序运行

操作系统将指令载入到内存中。每条指令都有特定的内存地址

计算机逐步执行这些指令

有时从一个地址跳到另一个地址

指令执行后存储该指令的内存地址，并将指令参数复制到堆栈。跳到标记函数起点的内存单元调用函数执行函数代码。然后跳回来到指令保存的地址

存指令，存参数；跳到调用函数执行；再跳回指令函数返回结果

内联可以通过牺牲内存减少函数间跳跃

C++两大特点

面向对象

三大特点

封装

继承

子继承父类方法；父继承子类对象

子类呈对象

父类呈方法

多态

同种类，不同的方法

同名的通过命名空间可以区分

三大内容

对象

特定个体

如cout，cin

成员

描述的点

属性

具体的操作

泛型编程

模板是泛型编程的基础

模板指的是通用函数

C++编程

函数的组成

头文件

常量

用const表示

函数原型

类声明

类成员

构造函数

函数声明

附函数文件

函数的定义

函数主文件

命名空间

命名空间的用处

命名空间主要是用于区分不同库的同名函数，类，变量，对象等

相当于为某个函数，类，变量，对象等创建了特定的名字

例子

cout和cin与命名空间与类

std标准命名的对象。该对象属于iostream类的对象，因此可用iostream的方法

std命名空间里调用了iostream类的2.h文件

在std命名空间里，该对象作为输入输出流存在

初始化变量

2个方法

标准法

大括号法

类数组法

输入输出函数

cin/cout属于iostream类，在std中固定了该对象的命名

输入流

cin（很智能）

cin的智能性

类型转换

原本内容

文本数据或二进制数据

内容转换例子（三种）

cin对象负责将文本类型转为其他类型

int/double

不断读取输入流，直到遇到不是对应的为止

char

不用转换

字符串

单词输入

cin>>

完整输入

cin.getline

遇到回车为止，并添加空字符

四种类型的cin输入

普通输入

读取方式

单词读取

字符输入

cin.get()

两种方式

函数参数被修改为自动默认引用型

1个参数

0个参数

字符有效范围

范围只在ASCII内

遇到EOF不会存储

字符串输入（非单词输入）

四种方式

cin>>

单词输入

cin.get（）

2个参数

特点

保留回车到下一输入流中

读到换行符结束；添加空字符

用来存储输入行的数组名

输入流保留回车问题

会让下一个getline和get读入回车直接结束输入

解决方法

可通过两个get来消除换行符带来的问题

拼接方式

通过cin.clear恢复输入

cin.getline（）

cin.getline()

只针对char数组，不针对string

输入字符串

特点

丢弃换行符

读到换行符结束；添加空字符

用来存储输入行的数组名

拼接法

getline()

可对string类进行输入

丢弃换行符

连续输入

对象变对象

给两个变量赋值

返回与错误检测

输入结尾检测三种方法

eof，fail，bad（）

读取到EOF

eof()返回true

读取到类型不匹配（如EOF也会返回true）

fail()返回true

读取文件时文件受损

bad()返回true

good（）

没有任何错误时返回true

指出最后一次读取输入的操作是否成功

变量名>>数值

该表达式结果为对象名inFile

在需要bool的情况下，该结果会返回对象名.good

错误返回

智能返回值

while与if中

可自动转为bool

终止输入

false类型停止输入

输入类型与变量类型错误

遇到EOF

如需输入，用类中clear方法

cin.clear()

cin特殊性

char型数组

输入数组名或者指针

结果变成输入内容

输出

cout（很智能）

该对象是输出流

两种输出方法

普通输出

两种特殊输出

多进制

利用插入运算符将随后插入的进制全部转换

cout<<hex

cout转化成16进制输出

cout<<oct

cout转化成8进制输出

浮点型

浮点型默认小数点后6位

字符输出

cout.put

cout使用了类的方法put

输出一个字符

字符串输出

cout<<

cout特殊性

char型数组

输入字符型数组名

结果变成内容

输入char指针指向数组

结果变成内容

输入char型数组地址

用&

运算符

插入运算符<<

抽取运算符>>

数据类型

左值

整型

默认类型

int

限制

位数限制

int

至少2字节

short

至少2字节

小于等于int

long

至少4字节

大于等于int

范围

超位

回到另一端定理

int16位

有符号

无符号

后缀

l或L

u或U

浮点

默认类型

double

限制

位数限制

float

6位有效数

double

13位有效数

long double

至少和double一样多

范围

-37~37

精度丧失位

假显示

精度只能保证已写的位数

失去精度的位置

特点

实际已经不存在了

无法进行算术运算

由伪随机数替代

未失去精度的位置

已写的部分是确定的

未写的部分是未知的

没写的部分未必是0，可能是9

后缀

f或F

l或L

防止科学计数法输出

数值格式转换

转换

避免科学计数法

显示三位小数

还原

字符（无内容，参考用）

类型

普通字符

转义字符

c++字符（很少用）

wcha_t

定义

自定义拓展字集，超过1字节

使用

L'字符'

扩展字符集

将字符P的宽版本存到变量bob中；并打印宽字符串tall

输入输出

wcin

wcout

wcha_t类型的常量

L'字符'

char16_t/char32_t

用定长表示拓展字符

16位无符号/32位无符号

定长拓展常量表示

用前缀u表示char16_t的字符或字符串常量

用前缀U表示char32_t的字符或字符串常量

字符串

类型

4种常规

字面量

字面量地址

指的是第一个元素地址

数组

操作

字符串函数

查c表

初始化与形参

一维

初始化

数组法

int a[10]

指针法

char *pt

int ar[]

形参

指针法

int * ar

int ar[]

二维

初始化

数组法

int a[5][5]

指针法

int *A[i]={}

int pt[][4]

形参

指针表示

int (* pt)[4]

一个指向了一个数组，该数组内含4个int值（而不是存4个一维数组的二维数组）

int pt[][4]

计算长度

sizeof

数组长度

注意区分数组名和指针的长度使用区别

strlen

字符串长度

string类

操作

字符串拼接

加法+

输入字符串

getline()

get(cin,A)

cin>>

string a="aka"

初始化与赋值

初始化

二维

string C[A]

赋值

一维

赋值

string=string

计算长度

类包含的函数

.size()

new（记着用delete）

new数组

new string

4种特殊类型

whcar_t

char16_t

char32_t

原始字符串

raw

R"( )"

字符串表示的就是自己

如\n就是\n,不是特殊字符

若希输出"(或者)"

R"+*( )+*"

让*（和）*变成自己

3种常规字符串读取内容

读到\0为止

右值

右值赋值的方式

右值一般是赋给临时的变量，然后临时变量赋给目标变量，随后丢弃临时变量与右值

两种常量

常量

操作系统的标准值

climits文件中的字面常量

常量也有类型，决定了读取的二进制位数

整型

改变常量类型（后缀法）

浮点型

改变常量类型（后缀法）

float

f或F

long double

l或L

字符型

c语言

字符常量用int存储，用ASCII转换

从int型常量中抽8位给ch

c++

字符常量直接是char型存储

表达式

类型转换

三种转换方式

隐式转换

两种转换

大转小

有问题

截断

小转大

没问题

强制转换

两种方法

括号法

<>法

auto转换

根据初始值自动转化

符号优先级

优先级

从大到小

（）, . ，【！，++,--，*】,【*,/】,【+,-】，

逗号运算符<赋值<逻辑运算符(或，与）<关系<算术<一元运算符<()

一元运算符

包含

前缀

后缀

解引用

排序

*p++ ,*++p

区别

逻辑运算符

!>&&>||

运算顺序

左到右

右到左

一元运算符号

自加自减

++，--，sizeof

所有运算符同级别

优先级

共用对象

有

运算顺序定律

无

无影响

数组

旧内容

数组的指针

一元数组

初始化与形参

初始化

数组法

指定初始化器

指定一个元素初始化

特点

指定之后如果还有数字如31，30，31。则这些数组会从[4]之后填充

如果再次指定初始化，则原来的会被替换

花括号法

只可以在初始化数组的时候使用，数组赋值不可用

指针法

char *pt

int ar[]

只可在函数原型或形参中或初始化数组时使用（因为没有长度）

形参

指针法

int * ar

int ar[]

只可在函数原型或形参或初始化数组中表示

二元数组

初始化与形参

初始化赋值方式

数组法

花括号+指定初始化器

注意下标与数目的关系

指针法

int *A[i]={}

i为该数组的总行数，也是A指针所指的单元有五个元素

用该方法初始化能够保证每个元素所占用是不定的（类似于int a[]自动转化大小）。此方法空间利用率较高

int pt[][4]

只可在函数原型或形参中或初始化数组时使用（因为没有长度）

形参

指针表示

int (* pt)[4]

一个指向了一个数组，该数组内含4个int值（而不是存4个一维数组的二维数组）

int pt[][4]

指针的表示

数组法

指针法

复杂声明

()与[]比*优先级高；同级从左到右

声明

int * risks[10];

一维数组，存了10个指针

读法

[]运算符的优先级高于*，因此a先与[10]结合，a是一个具有十个元素的数组，每个元素是一个指向int型的指针

写指针进去

int (* rusks)[10];

二维数组。未知个数组指针rusks指向了一个内含10个int的数组

二维数组使用方法参考ONENOTE

只有长度，没有宽度的表示方式

若想表示宽度，应该是

读法

rusks是一个指针，指针指向10个int类型的数组

没有宽度；只可在形参中用

int * oof[3][4];

一个3*4的二维数组，存了12个指针

int (* uuf)[3][4];

未知个uuf指针指向一个3*4个int的一维数组

没有宽度；只可在形参中用

int (* uof[3])[4];

uof数组存了3个指针。然后这3个数组指针又分别指向3个包含4个int的数组

规定了长度为3；只可在形参中用

函数

char *fump()

fump是一个函数，返回char指针

char(*frump)();

frump是一个函数指针，该指针指向返回cahr类型的函数

char(*flump[3])()

flump是一个存了三个指针的数组，每个指针指向返回类型为char的函数

新内容

数组内容禁止缩窄转换

C++数组

vetcor

特点

动态长度

include<vetcor>

动态数组，运行时确定长度，可在过程添加新数据

使用

初始长度设为0，运行时自动变化

初始长度设为n，运行时自动变化

array

特点（对比普通数组）

可以通过=方式赋值

类数组，但可用于存储对象

静态长度

n必须为常量

const数组

不可用pe修改数值

不可修改finger的指向

数组的输入输出

输入

输入规则

输入内容

输入方法

cin

cin.getline()

cin.get()

检测错误并消除输入流

输出

cout

数组的地址

int tail[10]

tail

指向首元素地址

&tail

指向整个数组

&tail[2]

某个元素的地址

基本操作

循环

C++特性

判断条件

for针对数组，条件可以是范围

x开始表示数组第一个元素，随后不断循环不断向后执行

引用法可以直接修改本体

判断条件可以是表达式

表达式值是否为0

循环的副作用与标志

while

while()括号内部是一个完整的表达式，在进入cout之前实现了+1

for

在执行完for函数之后才会执行--n

前缀后缀格式

前缀后缀结果不会有区别。速度有区别

前缀格式

效率高些。将值加1，然后返回结果

后缀格式

先复制一个副本，然后加一，然后将副本返回

输入信息

错误输入

导致终止输入

解决方案

输入结尾检测

cin.eof（）

检查EOF是否被设置

设置了就返回true

cin.fail（）

同上

cin表达式自动返回bool的值

判断

switch

switch与枚举

switch的判断条件会把枚举自动化成int型

特殊函数（可看）

延时运行

ctime库中的clock（）函数，返回clock_t类型

常量。每秒包含的系统事件单位数

秒数

系统时间单位为单位时间

特殊函数类型

typedef

给函数取别名

用处

克服#define针对复杂类型的缺点

只有pa转成了指针

enum

初始化

默认

0，1，2，3，4...

指定

后面的=前面的数+1

赋值

枚举不可以被不同类型常量赋值

可赋值

可被赋值

枚举可以被同类型赋值

不可大于枚举最大值

最大值为2^n-1，比枚举内部最大值大

默认为0.如果比0小，最小值为2^n-1,比枚举内部最小值小

可复制给别人

枚举可以赋值给别人

枚举是一种直接提供定义的函数，不像模板需要声明

共用体

能写不同类型，但能用的只有一个

快捷创建共用体变量

结构体

默认

初始化为公有的0

赋值

支持等号赋值

快捷创建结构体变量

文件操作

读写

使用父类头文件ostream和fstream

写入内容至文本文件

子类ofstream

步骤

创建对象

打开文件

打开文件名是字面量

字面字符串法

若文件不存在

重新创建文件

若文件存在

修改会丢弃原有内容

打开文件名是数组

写入内容至文件

关闭文件

读取文本内容

子类ifstream

创建对象

打开文件

文件必须存在

可以用is_open()检查

如果被成功打卡哎，返回true

打开文件是字面量

打开文件是数组

读取内容

读取文件内容

读取文件内容到wt中

读取文件内容到数组中

结尾检测

eof，fail，bad（）

good（）

关闭文件

函数

函数必须具有单定义性

函数与数组

参数

数组+范围

数组

形参

数组形参用数组指针表示

实参

传递地址

范围

数值范围

指针范围

形参

实参

元素数目

指针-指针=数目

函数与字符串

参数

string法

二维字符串

形参

函数与array

函数原型

实参

形参

指针

副本

使用

pa指向的时整个array对象

*pa直接对应了该array对象

（*pa）[1]指的是该array对象的i个元素

函数指针

单函数指针

可用(*pa)代替函数名使用

多函数指针

指针指向三个函数

函数的名称修饰

每个函数即使重载了也有不同的名称修饰来区分

如

C++函数特性

三种C++函数

内联函数

作用

减少函数间执行需进行的跳跃

使用

inline

内联函数不像普通函数一样

内联函数不受单定义性规则

包含了头文件的每个文件都有内联函数的定义

函数重载

通过函数特征标区分函数

形参

形参数目；形参数据类型

const与引用无法区分重载

使用重载

完全匹配

只有一种

数目，类型全部对上

判断

模板，显示函数，函数优先级关系

不匹配

优先级判断

形参数目

类型转换

强制

隐式

模板

模板的方案规定

两种分类

标准模板（默认）

不用管形参数据类型的通用函数

使用class和typaname是一样的。只是class式老版本

模板自身无法生成函数定义，只是用于生成函数定义的一个方案

实例化

使用模板生成特定类型函数定义时得到的是模板实例

使用

定义模板函数

template <typename 模板名>

模板名会在被调用模板后自动转为用户定义的类型

定义

定义时，形参不一定都是模板类型

模板重载

区分

形参数目；形参形式（如指针，引用）；

显示具体化（特定）

作用

为模板创建特定的具体化模板满足特殊需求

根据输入参数类型来判断是否是显示具体化

使用

template<>void Swap<类型>(类型1，类型2）

<类型>是强制转换参数类型。如果需要可以有，不需要可以不带

模板的定义

实例化（即模板的具体定义）

作用

模板没有定义，实例化则是模板的特定定义

显示实例化

声明

根据作用域来写

<>可以让参数强制变成我们需要的

使用

Swap（a，b)

其中a，b是int型

Swap<int>(a,b)

a,b被强制转为int型

隐式实例化

让程序自动判断参数的类型

模板，具体化，函数同时存在时

优先级

非模板优先与具体化；具体化优先于模板

函数参数类型强制转换符

2种新函数参数

引用

特点

主针对对象

相当于给目标取了一个别名，动态变化

与指针相比

引用必须初始化，且指定后后续无法更改

类型

左值引用

使用

声明+初始化

函数

形参

实参

传递变量或对象

问题

传递的是右值

传递的类型不匹配

解决

形参用const即可

实质是引入了副本，失去引用的意义

相当于传递的类型不可以不匹配

返回引用

传统返回

本质

数值复制到临时的变量，然后临时变量赋值给调用函数，随后删除临时变量

返回结构的话就要把全部复制了

引用返回

本质

引用赋值给了调用函数

注意局部变量（避免函数执行完后自动删除的变量）

避免返回局部变量的引用

避免返回指向局部变量的指针的引用

应返回的引用

形参，外部

动态变量

引用类型必须引用的是左值。数组名不是

引用类型不能用于数组名

右值引用

总结

可传递

可修改左值

可修改左值；const左值；右值

右值

默认参数

输入默认参数的部分不需要输入参数，如输入了覆盖默认参数

函数原型中写出

默认参数必须从左到右，不可选择指定位置为默认

用于检验new的边界

函数搜索规则

优先搜索用户定义的

如果没找到搜索库函数

静态的使用

本文件中寻找

非静态的使用

程序文件中查找；没找到去库函数找

模板

特殊类模板valarray

声明与初始化

valarray+数据类+对象名+（多种类型构造函数）

可以创建空数组

可以创建指定长度数组

指定长度，所有元素被初始化指定值的数组

用常规数组的值进行初始化

直接初始化

方法

类模板（本质上就是个类，特征和类是一样的。可以写在.h，也可以写在.cpp。但定义和声明要写在一起）

创建类模板

参数

格式

未含表达式参数

template<class 类型>

可用class，也可用typename

含表达式参数

右边为表达式参数int n

实例化时传参必须是常量，且无法被修改

只能用整型，枚举，引用，指针类型

含默认值参数

模板类参数类型

参数必须填入模板类

必须填入模板类，并将自己实例化为实参的类模板

存在模板king

填入king类模板的模板对象neula

crab<king>neula;

成员Thing<int>被实例化为king<int>

成员Thing<double>被实例化为king<double>

在crab模板类中使用了Thing类型的成员会被被实例化替换成king模板类

class/template T

万用类，也可直接填入模板类

使用了类型为ArrayTP<int,5>类型的类模板作为参数

10个元素的数组，每个元素有5个int

表达式参数n

右边为表达式参数int n

实例化时传参必须是常量，且无法被修改

只能用整型，枚举，引用，指针类型

声明定义类模板

类模板的声明与定义应该写在同一个文件夹下

声明

定义

定义模板的函数

template<class 类型>

使用

声明具体化模板对象

类声明数取决于模板的参数，只要参数不同，就是另外一个独立的类

常规

默认构造函数

将会生成两个独立的类声明

调用构造函数

声明类模板数组类型并初始化

指针

注意要创建空间再指向

栈应该是负责管理指针，而不是创建指针

应该让调用程序提供一个指针类型的数组。每个指针指向不同字符串

模板实例化/具体化

模板只提供了算法，但没有占用具体的内存，需要实例化或具体化

实例化

隐式实例化（常用，但必须被使用才会生成对象）

对象即使声明了也不会被实例化。只有被使用了才会被隐式实例化

显式实例化

template

没有提及对象，但也生产了类实例化

具体化

针对特定的参数类型进行的特定操作

template<通用类型>class pair<特定类型>

完全具体化

格式

部分具体化

部分具体化限制参数

通过其他参数限制参数类型

使用时根据所写的声明最佳优先匹配

优先级

根据具体化匹配度从高到低

成员模板

模板内定义嵌套模板

模板类内有模板类

因为hold模板在私有成员内，所以只有该类能用

模板函数blab

U根据填入的数据来判断数据类型

使用

对象.模板

U为int

U为double

模板参数用作构造函数

实参来决定形参的数据类型

模板外定义嵌套模板

使用了几个模板参数就要定义时写几个template

hold

将所需的类型与自身所属类的数据类型写出

blad

模板类的数据类型

类模板自身也是一种数据类型，可以创建对应类型的对象

该情况类名是ArrayTp<类型，int>

模板类与友元

模板类的友元函数

非模板友元（不声明）

相当于普通的友元函数

两种类型

不带类型参数

全局有效，该友元是该模板类所有实例化的友元

模板类型参数

必须指明HasFriend的具体化，使之成为对应模板类的友元

如参数为HasFriend<int>，则代表模板类实例化int。此时该int情况的友元成为该int模板类实例化的友元

约束模板友元（在外声明）

模板是友元类型

友元类取决于在模板外部被实例化时的类型（外部确定类型后内部无法更改类型）。因此只有一种类型

步骤

在类外声明模板函数

在类中将模板函数声明为友元

对友元函数具体化

两种方法

<>中写出类型

counts<TT>

参数中告知类型

report<>

提供定义

非约束模板友元（在内声明）

一个友元实例化，一个独立的的类型

每次友元函数具体化都是对应类的具体化的友元

内部声明能让友元具有多种类型

步骤

在类内部声明模板友元

定义

使用

两次具体化友元函数，生成两个不同模板类的友元函数

模板类与静态成员

每一个模板类的具体化都有一个自己的静态成员

typedef与类模板

可以简化模板类的类型写法

友元与异常

异常(没总结完）

方法

中断执行

abort()

中断执行（一般发生错误默认执行该函数

该函数位于cstdlib头文件中

返回错误码

通过返回指针或引用来返回数值告知成功还是失败了（例如bool)

异常机制

模块化检查是否触发了特定条件的错误

通用模板

try，，theow，catch

try

尝试判断函数是否会出现异常

catch

针对特定类型进行特定处理

例子只能针对theow返回const char *s类型来进行处理，符合hmean中throw的返回

theow

若a==-b则发生异常，并返回一个字符面量。并直接跳到try块的后大括号}之后

theow返回的是副本。即使是返回指针引用类型，返回的也是副本

当没有遇到对于catch时。默认为执行abort

将对象作为异常返回类型

栈解退

theow直接退到try的后大括号

theow如果有try嵌套；则不断向上退到try

try嵌套含try

调用函数（优先级从内到外）

main中

mean中

throw；

该情况直接跳到try大括号后执行第一个catch

在mean中无bad_gmean(）的catch。但main的try嵌套了mean的try，因此会向外寻找bad_gmean的catch

在main中找到catch后后续的代码show就不会执行了

类的层次关系

catch（基类）可以捕获返回派生类的异常对象

写catch应该把捕获派生放在最前面；捕获基类放最后面

bad_3 &be放在前面；bad_1 &be放最后面

如果捕获基类写最前面则会导致优先执行捕获基类的

默认捕获

只要发生异常就会捕获，虽然不知道类型

exception类

使用

C++可将其作为其他异常类的基类

使用例子

what()为exception的一个虚函数，返回一个字符串，该字符串的特征随实现而异

类型

stdexcept头文件类

类（从exception派生来）

logic_error

用于描述逻辑错误

domain

值域与定义域

invalid

指出给函数传递意料外的数值

length

指出没有足够空间执行所需操作

out_of

索引错误

runtime_error

运行期间发生难以预计和防范的错误

range

提供一个供方法what()返回的字符串

underflow

下溢错误

overflow

上溢错误

继承关系可以一起捕获并处理这些异常

利用exception头文件中的异常类在同一基类中捕获他们

异常类与继承

异常类支持嵌套，派生，继承

RTTI（只适用于包含虚函数的类）

作用

运行阶段对对象类型进行识别

RTTI的元素

dynamic_cast运算符

定义

dynamic_cast运算符将使用一个基类指针来生成派生类指针；否则该运算符返回空指针

作用

用于回答是否能安全的将对象地址赋给特定的指针

必须基类指针引用指向派生类才是安全的

例子

P1安全，P2不安全，P3安全

运算符的实际使用

指针

对象pg若可以被安全转换为superb*型，那就返回该对象地址。否则返回空指针(取决于pg原指向的对象）

pg若指向的对象为superb或者superb的派生对象，则可以强制转换。否则为空指针

引用

类似指针，只是失败时引发类型为bad _cast类型的异常。该异常从exception类派生来，在头文件typeinfo定义

判断

用于判断是否安全转换

typeid运算符

返回一个指出对象类型的值

作用

能够确定对象是否是同种对象

使用

接收两个参数

类名

结果为对象的表达式

typeid运算符返回一个type_info对象的引用

通过==和！=来进行类型比较。该运算符为重载，返回bool

相同为true；不同为false

若pg为空指针，则引发bad_typeid异常

一边为类型；一边为对象

例子

type_info结构

存储有关特定类型的信息

类型转换运算符

为强制转换类型添加限制

dynamic

只允许朝着基类强制转换

const

让const性质暂时删除

pb可以修改bar对象的指针

只允许const或volatile特征不同，其他的type_name和expression必须相同

static

只有type_name可以隐式转成expression类型或者expression类型隐式转成type_name类型时才合法

reinterpret

string类与STL泛型编程

string类

本质

string类实际是模板类的具体化base_string<char>的一种typedef

string类独有内容

string::npos

字符串最大长度。决定了string的最大长度，即使是自动调整大小

通常为unsigned int最大值

格式

string构造函数

NBTS表示以空字符结束的字符串

(const char*,int n)

如果n超过char的最大长度，则会导致有空字符被复制到string对象

移动构造函数

(string&&str)

导致新创建的string为str副本

与复制构造函数不同的是，不保证str视为const

输入

string类输入

两种

cin>>string对象

getline(cin,string对象）

（可自动调整大小，但不会超过string::nope）

输入读取结尾

文件结尾

fail()和eof()都返回true

分界字符（默认为\n）

不存储分界字符

string::nope

fial()返回true

输出

cout

string操作

对string赋值

运算符重载法

成员函数法

连接两个string

运算符重载法

成员函数法

比较字符串（大于小于或等于）

按照ASCII比较

string与char

string与string

char与string

元素数目

size()

搜索字符串的位置（返回位置）

find

pos=0

从0号位置开始查找

没找到返回-1

其他（与find特征标相同）

rfind

查找字符串字符最后出现的位置

find_frist_of

查找字符串字符首次出现的位置

find_last_of

查找字符串字符最后出现的位置

find_frist_not_of

查找第一个不包含在参数中的字符

find_if

替换字符串

获取或写入元素

插入或删除

获取子串

截取string当中一小段作为子串

自动调整大小

为防止占用相邻内存，会分配一个新的空间；并且为减少分配次数，一次性分配的内存会比实际大（最小提升到15个字符）

智能指针模板类

需包含头文件memory

定义

针对动态内存。普通指针生命周期结束后会被删除造成内存溢出；智能指针是对象，生命结束时调用析构函数删除指针指向的内容

类型

auto_ptr(几乎不用了）

内容

auto_ptr<double>

一种模板具体化，一种类的类型

返回的<>内类型应与实参类型相同

new double

实参，构造函数参数。对应了指向的位置

其构造函数全为explicit。不支持其他数据类型隐式转为该类型

遇到赋值情况会忽略。有隐藏风险

使用new/delete

unique_ptr(与auto_ptr一样，但更安全）

遇到智能指针赋值情况会打断

有使用new[]和delete[]/new和delete版本

shared_ptr

使用new/delete

包含一个单参显示构造函数，可将右值unique_ptr转为shared_ptr

等号问题

一个智能指针指向另一个智能指针

为避免导致对一个对象析构两次，会采取

所有权转让

ps将所指对象的所有权转交给vocation

auto_ptr（不常用）

会继续运行，无法识别隐藏的错误。不安全

unique_ptr

为防止后续使用之前被转让权力的智能指针。直接使其错误防止被转让的智能指针存在于内存中

缺点

如果转让后再使用之前的智能指针，则会发生错误

计数策略

赋值时，计数+1，指针过期时，计数-1。当计数为0时才调用delete析构该对象

STL

特点

泛型编程

面向对象注重数据；泛型编程注重算法，希望用更通用的方式表达容器

算法要通过迭代器才能访问容器

不同容器有各自的迭代器

通用的算法模容器+迭代器具体实现（迭代器具有不同的特征）

STL标准模板库包含的6大组件

容器

用处

存放数据用的（类似数组）

结构类型

序列时容器

位置固定

关联式容器

可能会重新排序

存储的数据必须是可复制可赋值的

容器特征

复杂度

C++11新增

移动构造函数可以修改源对象，转让所有权

容器种类

序列容器

特点

迭代器至少是正向迭代器

线性排序，前驱后继

顺序是固定的，插入顺序是什么容器内容顺序就是什么

序列的要求

insert

将原始区间的副本插入到目标地址

splice

原始地址区间移到目标地址

可选要求

类型

vector

性质

动态空间数组。满了就删除旧的空间新开一个更大的空间

测试

新的空间起始地址也不同了

特点

强调随机访问

支持随机访问迭代器

格式

构造函数

vector操作

访问

序号

赋值

assign

交换内容

反向迭代器rbegin和rend

ri迭代器指向dice容器的起始元素

vector专用的成员函数

rbegin

返回超尾的反向迭代器

rend

返回第一个元素的反向迭代器

vector容量和大小

插入和删除

添加元素到末尾

push_back()

删除给定区间内的元素

erase

第一个未开始，第二个为超过容器结尾

指定插入位置

insert

第一个指定old的插入位置；第二个第三个指定了new的插入区间

数据存取

vector预留空间

功能

用该函数扩大容器的最大容量来减少自动扩容的次数

reserve

find

find_if

按条件查找

分配器（管理内存）

deque

特点

双端队列

支持随机访问

原理

中控器管理缓存区地址，按顺序存储；缓存区存储数据

使用

构造函数

操作

赋值操作

大小操作

插入和删除

数据存取

list

特点

双端链表

强调删除插入

地址的存储无顺序

不支持随机访问，修改一个必须移动其他的元素

使用

构造函数

操作

、

unique

相邻的同值压缩成单值

sort只能用于随机访问迭代器。因此不能用于链表

赋值

大小

插入和删除

数据存取

无中括号和at

反转和排序

不支持随机访问迭代器的容器不支持通用算法，所以不能用sort(a.begin,a.end)

两种格式

sort()

sort(bool排序规则函数）（针对对象使用）

list工具箱

list方法组成了list工具箱

forward_list

单链表。单向迭代器

queue

队列

不允许随机访问；不允许遍历队列

priority_queue

队列，最大的元素放到队首

stack

特点

栈的规则

操作

array

长度是固定的

关联容器（注意自定义类型）

特点

数据插入容器后排序会重新排序

可用于快速访问

将值与键连接在一起，并用键查找值

表达式

类型

set.h

set

值的数据类型和键的相同，且键是唯一的。不允许有重复的值

使用

构造函数

<>内参数

数据类型

指示对键进行排序的函数或对象

修改仿函数法修改(）符号来修改set自动排序规则

逆序排序

插入时调用()重载，按照该重载规则排序

可选，默认为less<>

自定义数据类型需要用到仿函数

set构造函数指明了使用参数表示区间。用迭代器表示参数

操作

赋值

插入与删除

返回pair

大小操作

查找与统计

返回迭代器

其他排序

创建容器时用仿函数实现

multiset

类似set，但可能有多个键的值相同

操作

类似set

插入操作

返回iterator迭代器（鼠标右键转到定义可查看）

set与multise区别

map.h（按照键来自动排序）

mutimap

类似map，但一个键可以与多个值关联

map（针对元素都是pair模板类型)

特点

值与键类型不同，但键是唯一的

所有元素都是pair。元素都是成对出现：键与值

使用

构造函数

T1,T2表键和值

修改排序规则

通过函数对象的返回值来修改(map可以通过接收bool来调整顺序）

操作

赋值

大小交换

插入删除

插入pair类型（可用匿名方式插入）

第四种方式根据Key来寻找值并插入

如果key不存在会重新创建一个未知的

若填入pair参数类型不准确，会提示有与参数列表匹配的重载函数和传局部变量地址问题

不允许插入重复的key

查找和统计

cout要么0，要么1

改变排序规则

仿函数法

遍历

用迭代器！=end作为判断

容器嵌套容器

创建容器

该容器的元素是容器

操作

插入

遍历

算法

质变算法

会修改元素的数值

非质变算法

不会修改元素数值

算法函数

若非成员函数与成员函数同时存在

优先成员函数

通用算法函数

（头文件#include<algorithm>）

for_each

头文件

#include<algorithm>

将被指向的函数应用于容器中的所有元素，但不能修改元素值

三个参数。前两个是定义区间的迭代器。最后一个是函数对象或函数

参数对象用仿函数表示

普通函数用函数名；仿函数用函数对象

transform

一个容器内容搬运到另一个容器

格式

可以先进行运算，再搬运

find

类型

find

查找目标

查找内置类型

查找自定义类型

find_if

三个参数，按条件查找

两个表范围；第三个用真假，可用仿函数表示

查找目标

内置类型

自定义类型

adjacent_find

格式

查找到，返回相邻元素第一个元素迭代器；若无则返回end迭代器位置

查找

binary_search

必须有序

返回值为迭代器

排序

sort(a.begin,a.end)

如果是对对象进行排序，则要写排序规则函数指明对对象的哪个成员进行排序

两个版本

升序（默认）

接收两个迭代器表区间。并使用容器中的<运算符

默认进行升序排序

若容器元素为对象，则需要有能够处理对象的operator<()函数

默认使用less<>的函数对象作为第三参数判断bool

降序

仿函数实现降序

random_shuffle

随机排列容器中的元素

两个参数，指定区间的迭代器

merge

两个容器必须是有序的，合并后还是有序的

reverse

copy

使用复制迭代器会替代以前的内容；使用插入迭代器则是将元素插入

三个迭代器参数

第一个第二个元素表容器内容的范围；第三个表拷贝到哪里

cout

统计个数

格式

统计类型

统计内置类型

统计自定义数据类型

cout_if

格式

统计类型

统计内置类型

统计自定义数据类型

replace

replace_if

swap

两个容器类型必须相同（如vector必须和vector互换）

头文件#include<numeric>

算术生成算法

accumulate

计算区间内元素总和

value为累加初值。一般为0

fill

向指定区间填充元素

集合算法

set_intersection

将交集放到新容器里；返回一个迭代器

set_union

set_difference

具有相对性，第一个容器比第二个容器多余的

注意，如果要显示则取的for_each范围是迭代器

迭代器（广义指针，访问容器内容需要用迭代器）

用处

连接容器与算法的桥梁

容器中的通用数据类型。用于通过迭代器对通用泛型的具体表现（类似于模板中的数据类型T）。不同的迭代器会对数据造成不同的操作

特征

迭代器按照功能分类

五种迭代器（使用时尽量选要求低）

输入迭代器

读取容器信息但不修改值

单通行，解引用后不能保证前值还能被解引用

遍历的顺序未必相同

输出迭代器

将信息传给迭代器，但不可修改值

单通行

遍历的顺序未必相同

正向迭代器

具有输入输出迭代器性质；与输入输出迭代器相似

不同的是遍历顺序相同

既可以读取，也可以修改

双向迭代器

具有正向迭代器的性质；并支持前缀后缀两种递增递减运算

随机访问迭代器

全部都有

模型

对迭代器具体的实现（如指针或对象）叫模型

类指针迭代器指向表示元素迭代器

迭代器类型例子

不同的迭代器类型具备不同功能（根据功能级别来选择）

5种类型

通用迭代器

指向起始/超尾元素的迭代器

迭代器.begin/end

头文件iterator

格式

容器类名::迭代器类型

迭代器类型（会改变数据的操作方式）

复制迭代器（用iterator创建）

iterator

正向迭代器

reverse_iterator

反向迭代器

使用递增操作会导致递减

对已有的递增函数来反向显示内容

ri迭代器指向dice容器的起始元素

vector专用的成员函数

rbegin

返回超尾的反向迭代器

rend

返回第一个元素的反向迭代器

插入迭代器（用模板创建）

back_insert_iterator

容器尾部插入

front_insert_iterator

容器前端插入

不适用于vector容器

insert_iterator

插入到insert_iterator构造函数参数指定的位置前面

只读迭代器

const_iterator

常规指针（复制迭代器）

模板

输出迭代器

ostream_iterator

该迭代器可以把内容发至输出流中，并用空格作为分隔符

容器为参数的迭代器

需要使用合适的容器方法

构造函数参数为容器标识符

容器标识符dice

参数为容器标识符，插入位置

对象

迭代器表区间

两种方法

一个表起始位置；一个表超尾

使用输出迭代器拷贝

注意！！！超尾指针不能被解引用

起始位置

检测空指针即可

输入迭代器。第一个表示要读取的数据类型，第二个指出输入流使用的字符类型。

直到文件结尾；类型不匹配或出现故障为止

迭代器操作

自加自减

重载

前缀

operator++

后缀

operator++（int）

解引用

对iterator迭代器解引用的话看尖括号里是什么，解引用出来就是什么

仿函数（函数对象）

格式

定义

对()进行重载

使用

创建对象的格式

用类的方法写出。但主要重载了()，并通过()来表示对象，最终成为函数对象

函数对象

重载函数调用操作符的类，其对象为函数对象

针对自定义数据类型时可以使用仿函数来指明操作的成员

例子

容器

非关联容器

对函数用

关联容器set

容器定义时用

第二个接收bool类型值

通用函数

sort,find_if

特点（重载了()的特点）

使用返回值

使用状态

定义仿函数

调用仿函数

使用参数

内建函数对象（系统已经存在的()重载）

头文件functional

类型

算术仿函数

四则运算

取反（一元）

加法（二元）

关系仿函数

大于

逻辑仿函数

适配器

空间配置器

Pair对组

定义

创建

谓词

返回bool类型的仿函数

一元谓词

如果operator()接收一个参数

如find_if

二元谓词

如果operator()接收两个参数

如sort

基于范围的for循环（用于STL而设计的）

从开头到结尾

不同于for_each，该循环可修改容器内容（使用引用的方式）

类的特殊用法

类的继承

基类与派生类

基类

特点

多态性

基类的指针引用对象可以指向派生类对象；但不能调用派生类方法

可以创建一个基类指针的数组，既能指向派生类，也能指向基类

析构函数

基类即使不需要析构函数，也应提供一个虚析构函数

确保派生对象可被析构

继承与调用

基类的构造函数，赋值运算符，析构函数不会被继承；只会在需要时被调用

继承相当于派生也有一个与基类完全相同的函数

调用相当于调用基类的函数，不是继承

派生类

特点

派生类对象能使用基类的方法；但不能直接访问基类的私有成员

创建派生对象时

必须给派生成员和基类成员提供数据（此时基类必须有构造函数）

初始化列表法（只可在构造函数中用）

顺序

先调用基类构造函数

后调用派生类构造函数

派生构造函数看起来可能有多余的部分参数（输入的参数比派生类成员数多），但实际上这是用来初始化基类对象的

无初始化列表，则使用默认基类构造函数

派生类对象

创建派生对象时先基类后派生

先创建了基类的对象，然后创建派生类对象

因此派生对象存储了基类数据成员

但不能直接访问基类私有成员。需要用基类方法作为接口

可以使用基类的方法，但不可直接使用基类私有成员

派生类方法与构造函数可以使用基类对象为参数

格式

冒号后为public基类

赋值运算符（必须对所有成员）

无赋值运算符定义

调用基类的赋值运算符

只会处理该派生对象的基类成员，不会处理新的成员

定义了赋值运算符

则必须对所有成员提供赋值运算符

基类成员

派生类成员

使用

基类对象=派生对象

可以，但只对基类成员处理

派生对象=基类对象

构造函数

带着基类的成员一起初始化

析构函数（必须对基类于派生类）

顺序与构造函数创建对象相反

先调用派生的析构函数，然后自动调用基类的的析构函数

基类与派生类的方法

同名函数下

不虚，则根据编译器执行时所读取的类型来判断；若基类函数为虚函数则是在程序执行时判断真正的对象类型

多态公有继承

虚函数virtual

同名同参的方法，在基类和派生类中行为不同。能忽略指针类型，跟踪到对象真正的类型来调用函数（动态编联）

动态联编

真正对象的类型只有程序运行时才知道

原理（可看）

编译器处理虚方法时，给每个对象添加一个隐藏指针成员

该指针成员指向虚函数表数组

数组中存了基类和派生类方法的地址

派生对象一个指针，基对象一个指针。分别指向不同的虚函数表数组

未重新定义的

重新定义的

新函数的

调用虚函数时，程序将查看对应的对象的隐藏指针

虚函数的使用

声明

基类设定为虚方法

派生类创建对应同名的方法

可将同名方法也设定成虚方法，也可以不设（但最好设）

派生重载基类

基类函数与派生函数同名

派生对象只能使用自己的，不能使用基类公开的

虚函数使用范围

普通函数

同名同参但不同内容的方法用virtual

析构函数

基函数的虚析构函数

能确保对派生对象也执行虚构

先对派生对象执行析构，然后对析构基类对象

若基类析构不是虚的，则不会根据多态性进行析构，而只会根据指针的类型进行虚构

若析构为虚函数，则会根据基类指针指向的对象的类型来进行析构

构造函数

不能是虚函数

友元

友元不能是虚函数。因为友元不是类成员

赋值运算符

不是虚函数

因为基类的赋值运算符与子类赋值运算符形参不同，不是同一个

函数中的形参

引用或指针型形参会受到虚函数的影响，按值传递的不会

若形参为基类指针或引用

传递的实参对象类型也产生隐式向上转换

使调用函数是实际实参的类型

若形参为基类对象

按值传递

调用的函数类型是形参的类型

若希望既执行基类的内容，又执行派生类的内容

基类方法为virtual前提下，派生方法定义中写基类方法

若派生类中没有定义同名的方法。则不需要作用域解析运算符

静态联编与动态联编

分类

静态联编

编译时选择要执行的函数内容

无虚函数时用静态编联可提高运行效率

动态联编

程序运行时选择需要的函数内容

与虚函数关系

静态联编

对于虚函数非常困难，因为编译器不知道用户选择哪种类型对象

动态联编

若存在虚函数则必须需要动态编联

需要一些内存来跟踪指针或引用所指向的对象

抽象化继承

概念

寻找两个类共同的特点，并将这些特性放到新类person中，然后从新类派生出两个类deafperson和blindperson

抽象基类

基类里至少存在一个纯虚数

纯虚数

虚函数=0

作用

被标注纯虚函数的函数其功能必须由子类实现

保证了函数功能不与父类重叠

只是为了防止忘记重名函数设定多态性

抽象类不能被实例化，只能作为一个基类使用

抽象化

寻找共性

共性中可能存在相同点，可能存在不同点

吃行穿是相同

看和听是不同点

不同点用虚函数表示用以区分

不同点用纯虚数来限定只能作用于基类

纯虚数需要提供函数定义

抽象化的函数可以不提供函数定义；也可在定义文件中来定义

若基类不提供纯虚数的定义，则子类无法实例化

若子类希望实例化纯虚函数，则必须额外提供函数定义，否则会出错

使用

用基类类型BaseEllipse的指针或引用来指向两个派生类的对象

实例

私有成员也要写（这里string写错了）。根据共性函数所需的成员来写

ABC类也必须写构造函数

只要是类就必须写构造函数

派生类构造函数需要引用基类构造函数，将基类构造函数成员填补

共性

相同点可以用ABC类来定义，可在定义文件定义，简单的可以在这里定义，默认为内联函数

不同点在不同的派生类中定义。且在ABC里要写成纯虚数

用指针和引用的方式来指示派生类

继承与动态内存

类型

基类成员使用new，则基类自身需要有复制构造函数，赋值运算符，析构函数

派生类不使用new

派生类不需要显示定义析构函数，复制构造函数，赋值运算符

因为此时派生类对象不需要显式调用这三种函数，只需要默认的就行了

派生类使用new

必须为派生类显式析构函数，复制函数，赋值运算符

派生类对象无法使用基类的析构函数，复制构造函数，赋值运算符

析构函数

调用基类析构和派生析构对派生类构造函数进行清理

对基类对象清理

用基类的析构函数

对派生对象清理

用派生类的析构函数

复制构造函数

派生类复制构造函数也需要调用基类的复制构造函数baseDMA(hs)

因为hs是const hasDMA&，const baseDMA可以指向hs并调给基类复制构造函数（基类可以指向派生对象，只不过使用基类函数对派生对象的话，只对基类成员进行修改）

赋值运算符

派生类必须有自己的赋值运算符。若希望将基类的赋值运算符包含则可以

在函数形参中，基类的指针和引用是可以指向派生对象的

可用于复制构造函数，赋值运算符等

若使用的是基类的函数，则只会针对派生对象中的基类成员进行操作

若使用的是派生的函数，则会回调派生的函数。回调的派生函数又会回调基类函数。递归操作

基类指针引用的指向和使用的函数是两件事（重点）

基类指针和引用指向派生对象

范围是所有成员

派生对象中包含派生成员和基类成员。

使用函数

使用函数局限了对成员进行操作的范围

派生函数

只能对派生成员进行操作。除非派生类函数里带上基类函数（因为派生对象不能使用基类私有成员）

基类函数

只能对基类成员进行操作

派生类访问基类友元函数

友元属于哪个类，就能访问哪个类的成员

使用哪个友元

使用时可通过强制转换来选择使用哪个友元

根据使用的参数类型来选择友元函数

派生类对象使用基类的方法

函数功能表总结

只要是个类就必须有构造函数

const char*与char*const

const char*可以更改指向

char* const可以更改内容

is -a模型

派生是基类的一种

派生类要完全继承基类的原貌

将基类的公有成员传递给自己的公有方法里

香蕉是水果，并且香蕉有自己的特性

代码重用

嵌套，包含，私有继承，保护继承

嵌套类

类B中包含类A的声明

类似与包含，但不同于包含

包含使用的是类的对象

嵌套是直接在里面声明

特点

B内包含A

B可以创建和使用A的对象，并使用其A私有保护成员；但对于A私有和保护成员不会对外公开

步骤

声明

next(0)为指向空指针；0可用nullptr代替

使用

用指针来调用嵌套的成员

嵌套类作用域

若被嵌套类是在另一个类私有部分声明，则在该类中只有后续成员知道它

若被嵌套类是在另一个类保护部分声明，则在该类中与派生类知道它。不对外公开

模板类嵌套

在模板中嵌套类

包含

定义

类的私有成员包含了类的对象

特点

总类可以使用包含成员对象的实现（方法），但没有继承该对象成员的接口（对外开放）

通过被包含的类的对象

name，score

格式

私有成员

被包含的私有成员有类对象

非公开继承

student类外没有将string和valarray的方法对外公开。student类内可以通过对象name和score访问string和valarray的方法

公开继承派生类能继承基类的方法，并且将其对外公开

构造函数

初始化被包含的类成员对象

初始化列表法

初始化顺序

与成员被声明的顺序一致

括号内对应着成员对象的类型的构造函数

name(str)对应string（const char*）构造函数

方法调用（调用成员对象的方法）

对象名.方法

私有继承

定义

基类的公有成员保护成员都将成为派生的私有成员

派生类只可使用，不可将其公开

私有继承可以多重继承，公有会出现很多问题

特点

格式

private可写可不写

继承内容

通过无名对象的方式继承了基类的公有成员与保护成员（隐式继承）

格式

基类对象

因为不存在显式的基类类型对象，但又希望返回该类型对象

强制转换

因为string是student的基类，所以可以强制转换（基类有的派生类都有）

构造函数

初始化隐式继承的成员

：类名(数值)

调用基类的构造函数

方法

调用基类的方法

类名::方法

若希望公开基类的方法，可以重新定义一个方法来公开

访问基类友元函数

强制转换

stu将调用string中的输出友元函数

若不强制转换，则会导致递归调用，函数内继续调用该函数无限循环

保护继承

使用

protected

特点

基类的公有成员和保护成员都将成为派生类的保护成员

包含与私有继承的相同与区别

区别

使用方面

包含

通过显式的对象名name来表示student继承了string的成员和方法

私有成员

通过无名对象的方式继承了string与valarray的公有成员与保护成员（隐式继承）

相同

二者性质相同

都是总类只能使用其方法与成员，但不能对其公开，全部私有化

都可以创建has-a

保护继承与私有继承区别

私有继承

第三代类不能使用基类的接口

保护继承

第三代类可以使用基类接口

重新定义继承关系访问权限（不可用于包含）

using

让类外也可以使用基类的公有成员

student类外也可以使用valarray的公有成员

将使所有版本都对外公开

多重继承（公有继承的情况）

特点

singing waiter类的对象会有两个worker副本，从而造成二义性

虚基数

定义

使singer和waiter公用一个worker对象

格式

singer于waiter的

共享worker类对象副本

singingwaiter的

声明

singingwaiter对象只包含一个worker副本

构造函数

应避免用初始化中间类来初始化基类worker，因为这样会冲突

错误写法

只能传递waiter和singer的私有成员量，不能传递wk对象的量。且此时自动调用worker默认值来初始化

方法调用

公有方法

singer和waiter和worker公用了方法show和set

singingwaiter必须定义show和set，否则产生二义性

错误写法

调用两次worker的show

只使用一次worker的show

模块化辅助函数显式

singingwaiter的show里单独显式worker的show

对辅助函数进行限制protected

可用保护来限制data方法仅供派生类使用而不允许对外

同名方法优先级问题

派生对象而言，派生方法优先基类方法

虚基数与非虚基数混合

例子

B是C和D的虚基类

B是X和Y的非虚基类

M从CDXY派生

M从C和D继承一个B类对象；从X和Y分别继承B类对象

M共继承3个B类对象

确保单定义性

#ifndef/#endif

C++新特性

内存模型

一套完整的程序3部分

头文件.h

内容

函数原型

宏定义const或define

结构的声明

类声明

模板声明

内联函数

避免头文件重复使用

当之前没有用预处理器编译过#define时才使用中间语句

保证使用一次头文件

使用该语句时定义#define即可

定义文件.cpp