C++核心编程

1. 内存分区模型

C++在执行时，将内存大方向划分为4个区域

代码区：函数体的二进制代码，由操作系统进行管理
全局区：存放全局变量和,静态变量以及常量
栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等
堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收

意义

不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，给我们更大的灵活编程。

1.1 程序运行前

程序编译后，生成exe可执行程序，执行前分为两个趋于

代码区

存放cpu执行的机器指令（就是你写的代码）

代码区是共享的，频繁执行的程序，只需要有一份代码即可

代码区是只读的，防止程序意外修改

全局区

存放全局变量和静态变量

全局区还包含了常量区，存放字符串常量和其他常量

 该区域的出局在程序结束后由操作系统释放

#include <iostream>
using namespace std;

//全局变量
int g_a = 20;
int g_b = 20;

//const修饰的全局变量，全局常量
const int c_g_a = 10;
int main()
{
	//局部变量,写在函数体内的
	int a = 10;
	int b = 20;
	cout << "a:" << (int)&a << endl;
	cout << "b:" << (int)&b << endl;

	cout << "g_a:" << (int)&g_a << endl;
	cout << "g_b:" << (int)&g_b << endl;

	//静态变量
	static int s_a = 10;
	cout << "s_a:" << (int)&s_a << endl;

	//常量
	//字符串常量
	cout << "hello world:" << (int)&"hello world" << endl;

	//const修饰的变量
	//const修饰的全局变量，const修饰的局部变量
	const int c_l_a = 10;
	
	cout << "c_l_a:" << (int)&c_l_a << endl;
	cout << "c_g_a:" << (int)&c_g_a << endl;

	system("pause");
	return 0;
}
```

a:2130114772
b:2130114804
g_a:2061226064
g_b:2061226068
s_a:2061226072
hello world:2061216720
c_l_a:2130114836
c_g_a:2061216864

1.2 程序运行后

栈区

由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等

注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放（但是我用vs2022可以一直保留局部变量）

堆区

由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收

在c++中主要利用new在堆区开辟内存

由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符delete

语法：new 数据类型

利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针

2. 引用

2.1 引用的基本使用

作用：给变量起别名

语法：数据类型 &别名=原名

2.2 引用的注意事项

引用必须初始化
引用在初始化后，不可以改变

2.3 引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让实参修饰形参

优点：可以简化指针修改实参

void mySwap01(int &a, int &b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

总结通过引用参数产生的效果和地址传递是一样的，引用的语法更清楚简单

2.4 引用做参数的返回值

作用：引用是可以作为函数的返回值存在的

注意不要返回局部变量引用

用法：函数调用作为左值（等号左边）

1
2
3

int& ref = test01();

test01() = 1000;

2.5 引用的本质

本质：引用的本质在C+=内部实现是一个指针常量

1 2	int& ref = a;//自动转换为 int* const ref = &a; ref = 20;//自动转换为 * ref = 20;

结论C++推荐使用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针编译器都帮我们做了

2.6 常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

void print(const int &a)

3.函数提高

3.1 函数的默认参数

形参可以有默认值

语法：返回类型值函数名（参数=默认值）{}

注意：

如果自己传入数据，则用自己传的，没有传则用默认的
默认参数必须在形参列表结尾
函数声明和实现只能有一个有默认参数

3.2 函数占位参数

函数的形参列表里可以有占位参数，用来占位，调用函数时必须填补该位置

语法：返回值类型函数名（数据类型）{}

占位参数可以有默认参数

3.3 函数重载

3.3.1 函数重载概述

作用：函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件：

同一个作用域下
函数名相同
函数参数类型不同或个数不同或顺序不同

void func()
{
	cout << "func的调用" << endl;
}
void func(int a)
{
	cout << "func的调用" << endl;
}
void func(double a)
{
	cout << "func的调用" << endl;
}
void func(int a,double b)
{
	cout << "func的调用" << endl;
}
void func(double a,int b)
{
	cout << "func的调用" << endl;
}

注意：

函数的返回值不可以作为函数重载的条件
引用可以作为重载的条件

注意：int &a和const int &a可以作为重载的条件。当传入变量（int a=10）时调用使用int &a的函数,当直接传入确定数值（10）时调用使用const int &a的变量。
函数碰到默认参数时，要排除默认参数后剩下的函数参数类型不同或个数不同或顺序不同，才可以重载。

4 类和对象

（我感觉和结构体很像，但是百度之后发现，他们默认的访问权限不一样，而且类是有继承的，结构体没有继承。）

C++结构体内部成员变量及成员函数默认的访问级别是public,而c++类的内部成员变量及成员函数的默认访问级别是private。
C++结构体的继承默认是public，而c++类的继承默认是private。

C++面向对象的三大特性：封装，继承，多态

C++认为万事万物皆有对象，对象上有其属性的行为

4.1 封装

（1）封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一

封装的意义：

将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
将属性和行为加以权限控制

意义一：

在设计的时候，属性和行为写在一起，表现事物

语法：class 类名{ 访问权限：属性/行为 }

#include<iostream>
using namespace std;

//设计一个圆类，计算圆周长
//圆周率
const double Π = 3.14;

//class代表一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class circle
{
	//访问权限
	//公共权限
public:
	
	//属性
	//半径
	int m_r;

	//行为
	//获取圆的周长
	double calcuateZC()
	{
		return 2 * Π * m_r;
	}
};
int main()
{
	//通过圆类，创建具体的圆（对象）
	circle c1;
	//给圆对象的属性赋值
	c1.m_r = 10;

	cout << "圆的周长为：" << c1.calcuateZC() << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

类中的属性和行为同意成为成员

属性：成员属性，成员变量
行为：成员函数，成员方法

也可以通过行为给属性赋值

意义二：

类在设计时可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

访问权限有三种：

public 公共权限类内类外都可以访问呢
protected 保护权限类内可以访问，类外不可以
private 私有权限类内可以访问，类外不可以

（2）成员属性设置为私有

优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性

小蜗

C++面向对象学习笔记