C++学习 —— 住着魔鬼的细节

　　13周的C++课程转眼就学完了5周，C++的标准基本上已经覆盖到了。再加上coding了上百行，总算是对C++有了一个基本的了解。接下来的学习会是关于STL的，所以在此对目前所学做一个小的总结。

　　the devil is in the detail, 这是我最大最大的体会。由其是对于这种称之为标准的内容而言。更是如此。

1、赋值，引用，指针

　　这三个概念是很多编程语言里面共有的，为了实现c++的高效率，这3板斧更是被发挥的淋漓尽致。总结一下，可以分为两种情况：【传】【返回】。

　　【传】赋值的意思就是对变量进行复制  fun(int a), fun(5)。 matlab 里全部都是这样的调用，matlab 并不能传引用。这样做的好处是函数不会修改传入值，坏处是需要对传入的参数进行复制，如果参数很大（e10的点云），那么复制会有很大开销。

　　【传】引用的意思是将变量的引用传入，比如 fun(int & a) , int b; fun(b)。这样的做法可以在函数中改变b的值。好处是直接传了地址，不需要复制开销，坏处是不利于变量保护。

　　【传】指针和传引用类似，一般情况下，指针是一种很丑的参数，但是有的时候又不得不以指针作为参数。比如点云，往往点云的规模是动态的，内存也是动态分配的，所以很多点云处理函数的参数都是PointCloud<PointXYZ>::ptr，传指针是会改变指针所指向的内容的。

 

　　【返回】值的意思是函数返回一个值，往往是 a = fun(b)，被返回的值只能做右值。

　　【返回】引用的意思是返回一个变量，这个变量可以有值，也可以未被初始化。它是可以作为左值的，比如 a.getobj() = createobj(A). 或者 ostream & operator <<(ostream & o){return o;  } cout<<MY_OBJ<<endl; 

　　【返回】指针，返回一个指针也是无奈之举，比如输入的是一个点云，返回它的分割子集。

　　总而言之，返回引用多半是为了做左值，返回指多半是因为有开销上的顾虑。

 

2、const 与数据保护

　　const 有三种用法，分别是和数结合，和指针结合，和函数结合。

　　【和数结合】和数结合的情况非常单纯，意思就是这个变量不能改了。 int c, const int a =5; const int & b = c; 这样的情况下a = 1, b= 1都会报错，如果想要b = 1,可以令c = 1;

　　【和指针结合】和指针结合的情况有点点复杂，分两种 const int * p = & c; 表示常int，这是意思是c的值不能通过p 来修改，和上面的常引用是一样的意思！！ int const *p = & c 则表示常*p，意思就是p不能指向其他数据。

　　【和函数结合】和函数结合要更复杂那么一点点。分两种情况，fun(const int & a),表示a 不能被修改。fun(int a) const{}，const 修饰{}——常成员函数，表示成员函数不允许修改成员变量。常对象只能调用这种常成员函数。

 

3、构造与析构

　　构造与析构是面向对象的路子。主要是构造函数有一点复杂，分缺省构造，普通构造，拷贝构造。

　　【缺省构造】如果我们不写构造函数，那么会自动生成缺省构造函数。但是一旦写了，那么就没有缺省构造函数了。如果你想要没参数的构造函数，要么用缺省值伪装，要么自己写上 myclass(){}。建议后者，有时候不记得搞了缺省值会出事的。

　　【普通构造】构造函数的作用是初始化成员变量，如果成员变量是私有的，那很可能只有这么一次机会初始化。

　　【拷贝构造】拷贝构造是最啰嗦的，它有两种调用形式：1、myclass b ;  myclass a(b); 2、myclass a = b。 第二种看似用了操作符 = ，实际不是的，它调了拷贝构造函数，而不是操作符重载。如果你重载了=，最好别有二义性。

　　【析构函数】析构函数最重要的是，如果用new 申请了变量，那么一定要在析构函数里delete []。当然，如果用boost 的 智能指针，可以不用手动释放。

 

4、操作符重载

　　操作符重载还是比较好理解的，记好一个细节，左值要返回引用。

 

5、继承

　　继承是 is 的操作，如果一个类继承了其夫类，那么子类的对象，在内存里会有父类的所有成员变量！并且自动获得父类所有的成员函数。不过获得的成员函数只能操作内存里父类的那些成员变量了。

　　设计继承最重要的是子类必须获得父类所有的性质。如果父类有一个行为是子类不需要的，那么就算设计的不好了。

　　子类中比较有难度的是构造函数的设计，因为要对内存里父类的那些成员变量赋值，所以其构造函数要写成如下：son(int a,int b,int c):father(a,b),c_(c){}。直接用父类的类名，来完成成员变量的赋值。一个简单的继承例子如下：

 

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
using namespace std;

class MyString:public string
{
public:
    MyString(const MyString & s):string(s){};
    MyString(const string & s):string(s){};
    MyString(const char * s):string(s){};
    MyString(){};

    MyString operator()(int start_index,int length){

    MyString substr  =  this->substr(start_index,length);
    return substr;

}

    ~MyString(){};
};



int CompareString( const void * e1, const void * e2) {
    MyString * s1 = (MyString * ) e1;
    MyString * s2 = (MyString * ) e2;
    if( *s1 < *s2 ) return -1;
    else if( *s1 == *s2 ) return 0;
    else if( *s1 > *s2 ) return 1;
}

int main() {
    MyString s1("abcd-"),s2,s3("efgh-"),s4(s1);
    MyString SArray[4] = {"big","me","about","take"};
    cout << "1. " << s1 << s2 << s3<< s4<< endl;
    s4 = s3; s3 = s1 + s3;
    cout << "2. " << s1 << endl;
    cout << "3. " << s2 << endl;
    cout << "4. " << s3 << endl;
    cout << "5. " << s4 << endl;
    cout << "6. " << s1[2] << endl;
    s2 = s1; s1 = "ijkl-";
    s1[2] = 'A' ;
    cout << "7. " << s2 << endl;
    cout << "8. " << s1 << endl;
    s1 += "mnop";
    cout << "9. " << s1 << endl;
    s4 = "qrst-" + s2;
    cout << "10. " << s4 << endl;
    s1 = s2 + s4 + " uvw " + "xyz";
    cout << "11. " << s1 << endl;
    qsort(SArray,4,sizeof(MyString), CompareString);
    for( int i = 0;i < 4;++i )
        cout << SArray[i] << endl;
    //输出s1从下标0开始长度为4的子串
    cout << s1(0,4) << endl;
    //输出s1从下标为5开始长度为10的子串
    cout << s1(5,10) << endl;
    return 0;
}

　　这里，MyString 虽然没说，但是获得了string所有的操作符重载(=,+....)还有所有的函数(substr)。唯一需要好好设计的就是构造函数。