深入C++03：面向对象

📕面向对象

类和对象、this指针#

不用做太多笔记，都可以看初识C++的笔记；

记住👀：声明后面都要加“；”，比如声明方法和变量还有class结束的地方；而实现函数出来的地方是不需要加“；”

为什么要按最大字节对齐？和内存池相关

掌握构造函数和析构函数#

看初始C++笔记enough；

掌握对象得深拷贝和浅拷贝#

浅拷贝：直接内存数据拷贝

Copy
SeqStack s;//默认构造函数；
SeqStack s2 = s;//调用拷贝构造函数；
SeqStack s3(s);//上下都是调用拷贝构造函数，类会有默认拷贝函数，如默认构造函数相同，不写会自己生成；
//（什么时候调用什么函数查看下面代码实践）；

容易错点：类对象含有对象内存之外的资源，比如说在堆中有内存资源，那么调用析构函数会发生错误；

深拷贝：自定义拷贝构造函数和重载=运算符

深拷贝原型例子：

问题一：为什么C++面向对象里面拷贝数据的时候用for循环，不用memcpy(ptmp, _pstack, sizeof(int)* _size)或者relloc()?

因为memcpy和relloc都是浅拷贝，如果数据只是int、float这种简单类型，不会用到外部资源就没有什么问题，还是可以用这两个函数拷贝数据的，但是如果数据内是对象，对象内有指向外部内存，那么就会有浅拷贝的问题出现(delete了可以放弃的数据，会发现转移的数据也被释放了)。

问题二：直接赋值不是浅拷贝操作吗？采用直接赋值操作怎么实现深拷贝呢？

一开始说两者SeqStack s2 = s; SeqStack s3(s);都是有默认拷贝函数和默认的赋值函数，两个效果是相同的，都是直接拷贝内存数据；

Copy
void operator=(const SeqStack &src) {
    _pstack =  src._pstack;
    _top = src._top;
    _size = src._size;
}
//这个默认赋值函数还有一个问题：假设s, s2都初始化，这时候将s2 = s, s2中_pstack指向的内存（在构造函数时申请的空间）会没有指针指到，因为s2中的_pstack指向了  s中_pstack指向的空间（因为是浅拷贝啊！）
//所以我们重载赋值函数时要注意这个问题!

所以，赋值函数=我们需要运算符重载；

实例：

Copy
void operator=(const SeqStack &src) {
    //防止自赋值，自赋值如果不防止会出现内存访问异常，自己分析一下即可；
    if (this == &src) return;
    
    //需要先释放当前对象占用的外部资源
    delete []_pstack;
    
    //进行拷贝,和拷贝构造一样的操作
    _psatck = new int[src.size];
    for (int i = 0; i <= src._top; i++) {
        _pstack[i] = src._pstack[i];
    }
    _top = src._top;
    _size = src._size;
}

浅拷贝有问题的时候再考虑深拷贝；

类和对象代码应用实践#

①简写实现String类

Copy
#include<iostream>
#include<cstring>

using namespace std;

class String {
public:
    String(const char * str = nullptr) {//构造函数
        if (str != nullptr) {
            m_data = new char[strlen(str) + 1];//strlen函数不会读取'\0';
            strcpy(this->m_data, str);
            cout << "调用有参数的构造函数" << endl;
        }
        else {  
            m_data = new char[1];  //这样不管为不为空，strlen都可以访问
            *m_data = '\0';
            cout << "调用没有参数的构造函数" << endl;
        }
    }
    ~String() {//析构函数
        delete m_data;
        m_data = nullptr;
    }
    String(const String &other) { //拷贝函数
        m_data = new char[strlen(other.m_data) + 1];
        strcpy(m_data, other.m_data);
        cout << "调用拷贝函数" << endl;
    }
    String& operator=(const String &other) {//=运算符重载，String& 是为了支持连续使用=
        if (this == &other) return *this;//注意，这里不能返回other，因为other有const修饰
        cout << "调用=赋值函数" << endl;
        delete m_data;
        m_data = new char[strlen(other.m_data) + 1];

        strcpy(m_data, other.m_data);
        return *this;
    }

private:
    char *m_data; //保存字符,要用深拷贝
    void resize() {

    }
};
int main () {
    //调用带const char*参数的构造函数；
    String str1;
    String str2("hello");
    String str3 = "world"; //一定条件下成立，刚刚好， 问题：为什么这个也可以调用构造函数？编译器优化相关
    String *test = new String("lulu");

    //调用拷贝构造函数
    String str4 = str3;
    String str5(str3);

    //调用赋值重载函数
    str1 = str2; //必须已经声明
    return 0;
}

看看字符数组的操作

②循环队列

Copy
#include<iostream>

using namespace std;

class Queue {
public:
    Queue(int size = 15) { //构造函数
        _pQue = new int[size];
        _front = _rear = 0;
        _size = size;
    }
    ~Queue() { //析构函数
        delete []_pQue;
        _pQue = nullptr;
    }
    void push(int val) {
        if (full()) resize();
        _pQue[_rear] = val;
        _rear = (_rear + 1) % _size;
    }
    void pop() {
        if (empty()) return;
        _front = (_front + 1) % _size;
    }
    int front() {
        if (empty()) return -1;
        return _pQue[_front];
    }
    bool empty() {
        return _front == _rear; 
    }
    bool full() {
        return (_rear + 1) % _size == _front;
    }
    // Queue(const Queue &que) = delete; //不允许使用拷贝构造函数；
    Queue(const Queue &que) { //拷贝构造函数
        _front = que._front;
        _rear = que._rear;
        _size = que._size;
         _pQue = new int[_size];
        // for (int i = 0; i < _size; i++ ) {//这样写有些值不存在，而且浪费时间，遍历到了不用的值
        //     _pQue[i] = que._pQue[i];
        // }
        for (int i = _front; i != _rear; i = (i + 1) % _size) { //rear在的值是空的
            _pQue[i] = que._pQue[i];
        }
    }
    // Queue& operator=(const Queue &que) = delete; //不允许使用拷贝构造函数；
    Queue& operator=(const Queue &que) { //赋值函数
        if (this == &que) return *this;
        
        delete []this->_pQue;

        _front = que._front;
        _rear = que._rear;
        _size = que._size;
         _pQue = new int[_size];
        for (int i = _front; i != _rear; i = (i + 1) % _size) { //raer在的值是空的
            _pQue[i] = que._pQue[i];
        }
        return *this;
    }
private:
    int *_pQue; //队列的数组空间, 存在堆空间，类对象外空间，需要深拷贝
    int _front; //队头位置
    int _rear; //队尾位置
    int _size; //队列扩容总大小；
    void resize() { //扩容函数,注意实现
        int *newQue = new int[_size * 2];
        int index = 0;
        for (int i = _front; i != _rear; i = (i + 1) % _size) {
            newQue[index++] = _pQue[i];
        }
        delete []_pQue;
        _pQue = newQue;
        _front = 0;
        _rear = index; 
        _size *= 2;
    }
};
int main() {
    Queue que;
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        que.push(i);
    }
    while(!que.empty()) {
        cout << que.front() << " ";
        que.pop();
    }
    return 0;
}

掌握构造函数得初始化列表#

①初始化列表和和构造函数函数体内写有什么区别？

可以去看看汇编代码

②初始化列表的顺序是以类中成员变量的声明顺序去初始化的，而不是在初始化列表中出现的顺序！

掌握类得各种成员方法以及区别#

const、static、以及什么都不加，他们修饰的方法很花里胡哨，但是实际上就是this指针的区别；

三者成员函数的实例：

指向类成员的指针#

直接看实例：

Copy
#include<iostream>
#include<vector>


class Test {
public:
    void fun() {std::cout << "call Test::fun" << std::endl;};
    static void static_fun() {std::cout << "call Test::static_fun" << std::endl;};
    
    int ma;
    static int mb;
};
int main() {
    Test t1;
    Test *t2 = new Test();
    //操作普通成员变量,必须要①声明有Test作用域的指针，②有对象
    int Test::*p = &Test::ma;
    t1.*p = 20;//改变了t1中ma的值
    t2->*p = 20;//改变了t2中ma的值；
    //操作静态成员变量，直接用同类型指针操作即可
    int *p1 = &Test::mb;
    *p1 = 40;//改变了静态成员变量mb的值；

    //操作普通成员函数,必须要①声明有Test作用域的指针，②有对象
    void (Test::*pfun)() = &Test::fun;
    (t1.*pfun)();
    (t2->*pfun)();
    //操作静态成员函数，直接用同类型的指针即可
    void (*pstatic_fun)() = &Test::static_fun;
    
    return 0;
}