C++的第十一天笔记

应尽可能的使用const

• 使用const可以避免无意中修改数据的编程错误；

• 使用const使函数能够处理const和非const实参，否则只能接收非const数据（前提：函数参数为引用 / 指针）；

• 使用const引用使函数能够正确生成并使用生成的临时变量。

将引用用于结构

结构 / 类的对象往往体积较大，值传递会触发浅拷贝 和深拷贝。

• 浅拷贝：仅复制成员变量的表面值（如指针）。可能导致内存被多次释放（ C++ 默认）。

• 深拷贝：会递归复制原始对象及其所有嵌套对象，生成一个完全独立的新对象。对内存的开销大（需要手动编写拷贝构造函数实现）。

指针操作繁琐可读性差，容易产生野指针，比较危险。

引用共用空间，无拷贝；语法简洁，可读性高；无空野指针，安全。

引用函数（和指针函数类似）

 //语法：数据类型& 函数名(形参列表); 

引用可以作为函数返回值，可以避免拷贝，直接操作对象。

 // 结构体定义（投篮数据）
 struct free_throws {
     string name;
     int made;
     int attempts;
 };
 ​
 //引用函数，用于更新数据
 free_throws& accumulate(free_throws& target, const free_throws& source) {
     // 累加投中次数和尝试次数
     target.attempts += source.attempts;
     target.made += source.made;
     
     return target;
 }
 ​
 ...
  // 初始化三个球员的数据
     free_throws player1 = {"库里", 45, 50,};
     free_throws player2 = {"汤普森", 38, 40};
     free_throws team_total = {"勇士队合计", 0,0};
  // 链式调用：将 player1 和 player2 的数据累加到 team_total
     accumulate(accumulate(team_total, player1), player2); 
  //也可以这样用
     accumulate(team_total, player1).attempts = 3；

accumulate(accumulate(team_total, player1), player2);

**引用函数可以实现链式操作。**使用无返回值函数可以操作同一片空间，但无法实现链式操作。使用值返回函数，编译器会创建临时变量，操作的不是同一片空间，不仅无效，而且创建副本对内存开销很大。

accumulate(team_total, player1).attempts = 3；

引用函数的返回值可以做左值，因为其和原数据共享空间，空间固定。倘若是值传递，由于是临时数据，编译器会报错。

将引用用于类对象

将类对象传递给函数时，C++通常的做法是使用引用。

C++里面定义了一种char*到string的转换功能，所以可以使用C风格的字符串来初始化string对象。

在传参时，引用参数是 const 类型，实参类型不正确，且可以隐式转换为形参类型，会创建临时对象，使用的是临时空间。
注：千万不要返回局部的引用，返回时引用已被销毁，执意使用编译器会警告不会报错，但程序试图执行这个引用函数的时候，程序会崩溃。

对象、继承和引用

对象是类的实例，可以通过成员函数操作。

继承是能够将特性从一个类传递到另一个类的语言特性。 派生类（子）会继承基类（父）的方法，比如基类有 name，派生类不用再定义，直接能用；

基类的引用可以指向派生类的对象。而且无需强制类型转换。

     ...
     ofstream fout;    // 1. 创建派生类对象：ofstream是ostream的派生类，用于向文件写数据
     const char * fn = "ep-data.txt";  // 要写入的文件名（C风格字符串）
     fout.open(fn);    // 2. 打开文件：关联fout对象和"ep-data.txt"文件
     
      double objective;  // 存储望远镜物镜的焦距（单位：mm）
     // 提示用户输入物镜焦距
     cout << "请输入你的望远镜物镜焦距（单位：mm）：";
     cin >> objective;  // 读取用户输入的物镜焦距
     
      // ostream& os（基类引用）直接绑定fout，无需强转 → 数据写入文件
     file_it(fout, objective);
     
     cout << "数据已写入文件！" << endl;
     fout.close();//关闭文件
     ...

 // os：基类引用，绑定派生类对象（fout或cout），实现通用输出
 void file_it(ostream & os, double fo)
 {
     ios_base::fmtflags initial;  // 存储输出流的“初始格式状态”（用于后续恢复）
     initial = os.setf(ios_base::fixed);  // 设置输出为“固定小数格式”，并保存初始格式
 ​
     os.precision(0);  // 设置小数位数为0（整数输出）
     os << "物镜焦距：" << fo << " mm\n";  // 输出物镜焦距（os绑定fout则写文件，绑定cout则写屏幕）
 ​
     os.setf(ios::showpoint);  // 强制显示小数点（即使是整数也显示 .0）
     os.precision(1);          // 设置小数位数为1（目镜焦距保留1位小数）
 ​
     os.width(12);  // 设置下一个输出内容的宽度为12字符（右对齐，默认填充空格）
     os << "目镜焦距(mm)";  // 输出表头1
 ​
     os.setf(initial);  // 恢复输出流的初始格式（避免影响后续其他输出）
 }

ofstream 和 cout拥有 这些格式控制功能，os 作为基类引用，能直接调用这些继承来的功能。简单来讲就是：辈分高的类（父类）的引用/指针，可以接收（例如形参接收实参）辈分低的类（子类）的对象，接收后，这个子类对象可以使用父类的方法，但不能使用子类特有的方法。子类的引用/指针也不能接收父类的对象。

何时使用引用参数

• 大对象，值传递会创建一个完整的副本，如果参数是体积大的对象，对内存的开销很大。

• 函数需要修改实参的值时，使用指针可读性低而且不够安全。

const修饰---------------------------------------------------------------------------------

• 大对象，可以使用const指针或const引用。

• 如果传递对象是类对象，使用const引用，类设计常常要求使用引用。

何时使用值传递

• 传小对象。

• 如果对象是数组，则使用指针，这是唯一选择，并将指针用const修饰（使用const修饰是为了防止函数内部意外修改数组的内容（保护实参数组）。