C++(学习)2024.9.18

目录

C++基础介绍

C++特点

面向对象的三大特征

面向对象与面向过程的区别

C++拓展的非面向对象的功能

引用

引用的性质

引用的参数

指针和引用的区别

赋值

键盘输入

string字符串类

遍历方式

字符串与数字转换

函数

内联函数

函数重载overload

哑元函数


C++基础介绍

C++特点

在支持C语言的基础上,全面支持面向对象编程,编程领域广泛,功能强大,是为数不多的支持底层操作的面向对象编程语言,在面向对象的语言中执行效率极高。

面向对象的三大特征

封装 继承 多态

面向对象与面向过程的区别

**面向过程是以"怎么解决问题"为核心,**这种思想关注的重点是"过程","过程"指的是一系列有序的步骤,只需要按照这个步骤来做,就能够得到预料的结果。这种思维方式偏向于计算机执行命令的本质,通常程序为一些有序的语句。这样的程序特点是执行效率高。适合小体量的软件项目工程,偏向性能的项目一般这样做。

**面向对象是以"谁来解决问题"为核心,**关注的重点是"对象"。在计算机中,"对象"可以理解为一系列由于某种联系而聚焦在一起的数据。在编程的过程中处理对象之间的关系。这种方式更近于人类的思考方式。这种编程方式的缺点就是执行效率低,编程效率高。适合大规模的软件项目。


C++拓展的非面向对象的功能

引用

引用从一定程度上讲是指针的平替。几乎被所有的面向对象编程语言所使用。引用相当于对某一目标变量起"别名"。操作引用与操作原变量完全相同。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a = 1;
    int &b = a;    // b是a的引用
    cout << a << " " << &a << endl; 
    cout << b << " " << &b << endl;
    return 0;
}

引用的性质

1.可以改变引用的值,但是不能再次成为其他变量的引用。

2.声明引用时,必须要初始化

3.声明引用时,基本写法不能初始化为null

4.声明引用的时候,初始化的值如果是纯数值,需要使用const关键字修饰引用,表示该引用为常量引用,这样引用的值不可改变。

5.可以将变量引用的地址赋值给一个指针,此时指针指向的还是原来的变量。

6.可以使用const修饰引用,此时如果原变量的值改变,引用的值也改变。

引用的参数

写一个函数,函数有两个参数a和b,函数的功能是交换两个传入的参数原来变量的值。

cpp 复制代码
    
#include <iostream>
using namespace std;
void test2(int &a,int &b)
{
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
}
int main()
{
    int a1 = 1;
    int b1 = 2;
    test2(a1,b1);
    cout << "a1=" << a1 << endl;
    cout << "b1=" << b1 << endl;
    return 0;
}

引用作为参数进行定义的时候,再参数传递时,是不会产生副本的,这样会提高运行效率,我们在正常的编程中,建议使用引用进行传递参数。引用形参,在不参数计算的情况下,我们建议使用const进行修饰。以达到引用的安全性。

指针和引用的区别

1.语法:

指针使用 * 来声明,例如 int* ptr。

引用使用 & 来声明,例如 int& ref。

2.初始化:

指针可以在任何时刻被重新赋值,可以指向不同的对象。

引用在初始化时必须绑定到一个对象,且不能更改为指向其他对象。

3.内存管理:

指针占用内存(存储地址),可以为 nullptr。

引用没有自己的内存地址,始终与某个对象关联。

4.解引用:

指针需要使用 * 来解引用,例如 *ptr。

引用可以直接使用,无需解引用操作。

5.适用场景:

指针适用于需要动态内存管理或数组操作的场景。

引用更适合需要传递对象而不想复制时的场景。

赋值

通常编程中使用=进行赋值操作,C++新增了以下赋值语法。(只能用于初始化)

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    double b = 3.14;
    int b1 = b;
    int b2(b);
    int b3{b};  // 升级:对数据窄化做出警告
    cout << b << endl;  
    cout << b1 << endl; 
    cout << b2 << endl;
    cout << b3 << endl;
    return 0;
}

键盘输入

可以使用cin把用户在命令行中输入的内容赋值到变量中。cin与cout一样,都是属于头文件iostream中的标准输入输出流。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int b;
    cin>>b;
    getchar();
    string a;
    cout << "请输入一个字符串" << endl;
    getline(cin,a);
    cout << "您输入的内容是:" << endl;
    cout << a << endl;
    return 0;
}

string字符串类

string不是C++的基本数据类型,而是C++标准库中的字符串类,使用时需要引入对应的头文件#include<string>,string在绝大多数情况下可以替代C语言中的字符串,不必担心内存是否足够和字符串长度等等,其中内部还包含了很多字符串处理函数,可以完成各种情况下的字符串处理功能。string和C语言相同,字符串编码使用ASCII编码,不支持中文处理。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    string str = "helloworld";
    cout << str.size() << endl;
    cout << str.length() << endl;
    cout << str[1] << endl;
    cout << str.at(5) << endl;
    return 0;
}

两种方式都可以,但是在C++中更推荐使用at函数,原因是at函数更安全。但是[ ]的方式效率更高。

遍历方式

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    string str = "helloworld";
    
    for(int i = 0; i < str.size(); i++)    //以for循环的方式进行输出字符串
    {
        cout << str.at(i);
    }
    cout << endl;
  
    for(char i:str)      //for each的方式进行循环遍历字符串
    {
        cout << i;
    }
    return 0;
}

字符串与数字转换

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <sstream> // 字符串流
using namespace std;
int main()
{
    string s = "123";
//    int i = s; 错误

    // string → int
    istringstream iss(s);
    int i;
    iss >> i;
    cout << i << endl;

    // int → string
//    string s2 = i; 错误
    stringstream ss;
    ss << i;
    string s2 = ss.str();
    cout << s2 << endl;

    return 0;
}

函数

内联函数

内联函数用于取代C语言中宏定义的函数,内联函数的正确使用可以提升程序的执行效率。内联函数在编译的时候,直接把函数体展开到主函数中编译。在运行期间减少调用开销。
通常将具有以下性质的函数定义为内联函数:
●代码长度5行以内
●不包含复杂的控制语句
●频繁被调用
关键字:inline

后续学习的成员函数默认添加inline修饰。但是手动添加上的inline关键字,将函数声明是否为内联函数不是我们决定的,而是编译器有自己的判断准则,我们只是给编译器提一个建议。具体是否变为内联函数,还是编译器自己决定的。

函数重载overload

C++中允许多个函数使用同一个名称,这种用法就是函数重载。函数重载要求函数名称相同,但是参数不同(类型不同或者数量不同,前后顺序不同),与返回值等其他因素无关。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
void print_show(int i)
{
    cout << "调用了int重载" << i << endl;
}
void print_show(string str)
{
    cout << "调用了string重载" << str << endl;
}
void print_show(float f)
{
    cout << "调用了float重载" << f << endl;
}
void print_show(double d)
{
    cout << "调用了double重载" << d << endl;
}
int main()
{
    print_show(11);
    return 0;
}

哑元函数

哑元函数的参数只有类型,没有名称,这样的参数的函数哑元函数。

cpp 复制代码
#include <iostream>
using namespace std;
void print_show(int,int)
{
    cout << "调用了int哑元函数1" << endl;
}
void print_show(int)
{
    cout << "调用了int哑元函数2" << endl;
}
int main()
{
    print_show(1,1);
    return 0;
}

作用1:哑元函数用来区分函数重载
作用2:运算符重载中用到。

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