C++知识点总结
C++知识点整理总结：
目录
一． C++(I)重点知识：
二． C++(II)重点知识：
C++书写标准：
- 数据放在private中
- 参数尽量用引用来传，需不需要const,看情况。
- 返回值尽量用引用来传
- 在类的本体中，函数应该加const的要加。
- 构造函数中的参数初始化列表要尽量用。
一．C++(I)重点知识：
主要介绍了两种class类型：1)class中不带指针成员 2)class中包含指针成员
*包含头文件的两种方法#include<>和#include””;
如果是自己写的头文件,使用#include””包含, 如果包含的是C++标准库，使用#include<>来包含。
头文件中使用防卫式声明：
建议：为了不必要的麻烦，最好在每个头文件上加上这样的防卫式声明。即使现在你只有一个cpp使用该头文件，万一之后再有别的cpp使用该头文件嘞。
PS：防卫式声明一般这样写：__(2个下划线，不是1个)+头文件名的大写（不包括.h）+__(2个下划线，不是1个)，例如头文件为head.h时，就使用__HEAD__，这是为了防止重复。
目录
一． C++(I)重点知识：
1) class中不带指针成员
2) class中包含指针成员
1. Prototype设计模式:
2. 委托+继承关系下的Composite设计模式应用于文件系统开发的原理
3. 委托+继承关系下的observer设计模式的应用和原理
4. 继承+复合关系下的构造与析构函数调用
5. 虚函数和TemplateMethod模式的原理和应用重点
6.复合关系和Adapter模式以及复合关系下的构造和析构函数的讲解
二． C++(II)重点知识：
1) class中不带指针成员
- 关于inline的用法：
Inline用于函数的声明，函数可以被声明为inline类型及内联类型， inline函数提高运行效率(inline只是对编译器的一种建议，简单函数会被inline，复杂函数不一定会被inline），建议将函数inline.
在class内完成定义的函数，编译器会自动对其进行inline 尝试。
在class外完成定义的函数，可以使用inline关键字对其进行inline尝试。
2.关于友元函数的使用：
面向对象三大特性：封装，继承，多态。友元函数可以说是在保持封装性的情况下，提供了其他对象对另一个对象的操作方式(两个对象可以属于同一class，也可以不属于同一个class）；同一class的不同对象之间是友元关系。
3.常量const的使用：
Const 修饰对象，若函数体内，不会对传入对象进行修改，则函数形参前加const，表示此对象在函数运行过程中不会被改变。
Const修饰函数， 即在函数名()之后加const修饰，可以保证函数在之后的运行过程中可以正确运行。可以使用以下例子来说明：
函数名( )之后加const,意味函数体内不会对成员数据进行任何更改操作。
之后无论是使用complex c1(2,1) 还是 const complex c1(2,1)来创建对象都可以;但是，如果不加const，使用 const complex c1(2,1)创建对象后，cout<<c1.real( )会报错。
4.关于构造函数的使用：
合理运用初始化列表可以有效提高运行效率。
构造函数的执行过程：先执行初始化列表，后执行函数体中的内容。
构造函数重载注意事项：
5.关于运算符重载：
1) return by value 还是 return by referrence??
若在函数内部没有创建临时对象，则尽量使用引用类型对返回值进行接收; 若在函数内部创建临时，则使用value对返回值进行接收.
使用reference接收的好处：
2) 临时对象:
再一个函数中，通过调用构造函数生成临时的一个对象，用来存储新生成的数据，当函数执行结束后，临时对象将会被编译器清除，可以通过返回value的方式，将临时对象中的数据返回。
3) 运算符重载(+,+=,<<)
重载<<， ostream& operator<<( ostream& os,const String str ) ,需要将重载函数写成全局函数。
2) class中包含指针成员
1.array New一定要搭配array Delete 使用:
例如：
如图： new String[3]意味创建了包含3个string类型对象的数组，在创建过程中会调用3次String类型的构造函数； 如果使用delelte p来释放p指针，则只会调用一次析构函数，释放p所指向的数组空间的第一个string对象， 但是数组空间中其余2个string类型对象中包含指针数据，指针数据所指向的内存空间并不会被释放掉，造成内存泄漏； 因此必须使用delelte [] p。array New一定要搭配array Delete使用。
2.namespace的使用:
3.stack和heap以及new和delete的使用和原理
- static的使用:
将class中的数据成员设置为static类型，或者将函数成员设置为static类型。设置为static的数据成员和函数成员，在内存中单独存在，static函数成员只能处理static数据成员，static函数中不包含this指针。
调用static函数的方式：
(1)通过object调用
(2)通过class name调用
1.单例模式:（singleton)
单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
例子：构造函数放在private域中
在此例子中只需要一个A的对象，可以使用单例模式来完成。
此例子中：
A的构造函数写在了private中，成员函数getinstance()用来创建一个A的静态对象a，并返回a对象的引用。
应用：单例模式可以用来做初始化数据库的连接操作，线程池，缓存，日志对象，显卡等设备的驱动程序。
经典的单例模式实现(java)(延迟实例化)：
Public class Singleton{
Private static Singleton uniqueInstance;
//这里是其他的有用实例化变量
Private Singleton( ) { } //私有的构造函数
Public static Singleton getInstance( )
{
If(uniqueInstance == null)
{
uniqueInstance= new Singleton( );
}
Return uniqueInstance;
}
//这里是其他的有用方法
}
以上情况注意***在使用单例模式时，需要考虑多线程并发导致生成多个实例的情况。
处理多线程的方法：
1.将getInstance()变成同步(synchronized)方法, 若此段程序使用频繁，此方法会造成程序效率的大幅下降。
经典的单例模式实现(java)(延迟实例化)：
Public class Singleton{
Private static Singleton uniqueInstance;
//这里是其他的有用实例化变量
Private Singleton( ) { } //私有的构造函数
Public static synchronized Singleton getInstance( )
{
If(uniqueInstance == null)
{
uniqueInstance= new Singleton( );
}
return uniqueInstance;
}
//这里是其他的有用方法
}
2.使用”双重检查加锁”，在getInstance()中减少使用同步。保证程序的性能。(最佳方法)
Public class Singleton{
Private Volatile static Singleton uniqueInstance;
//这里是其他的有用实例化变量
Private Singleton( ) { } //私有的构造函数
Public static Singleton getInstance( )
{
If(uniqueInstance == null)
{
synchronized (Singleton.class)
{
If(uniqueInstance == null)
{
uniqueInstance= new Singleton( );
}
}
}
return uniqueInstance;
}
//这里是其他的有用方法
}
使用”急切”创建实例，而不是使用延迟实例化的做法
经典的单例模式实现(java)(急切实例化)：
Public class Singleton{
Private static Singleton uniqueInstance = new Singleton( );
//这里是其他的有用实例化变量
Private Singleton( ) { } //私有的构造函数
Public static Singleton getInstance( )
{
return uniqueInstance;
}
//这里是其他的有用方法
}
- cout函数的原理说明:
- 模板和函数模板:
- 浅拷贝和深拷贝:
class中包含指针数据成员，需要定义一下三种函数：
BIG Three函数：1.拷贝构造函数 2.拷贝赋值函数 3.析构函数
浅拷贝：
c++中，提供的对象之间的赋值是浅拷贝，例如：a=b; 将对象b赋值给对象a, 只是将a和b对象中的指针指向同一地址，这样会造成内存泄露；同时也会带来不确定性的危险，例如：在后续操作中，改变a或b中的某一指针所指地址中的数据，相当于a和b同时改变。
深拷贝：
通过拷贝构造函数不改变a和b对象中指针的地址，而将所指地址中的数据改为相同。
深拷贝两种方法：
1.拷贝构造函数：利用构造函数来进行对象的拷贝，例如：
String s1("Hello");
String s2(s1); //调用所属class的拷贝构造函数
2.拷贝赋值函数：利用运算符重载来进行对象的拷贝(赋值), 例如：
String s1("Hello");
String s2;
s2 = s1; // 调用class中operator成员函数
3.析构函数：在对象的生命周期结束时，被调用，用来将对象中的指针所指地址进行释放。
9.参数传递：pass by value vs pass by reference(to const)
1.使用value传递，可能因为数据的大小影响运行效率。例如：char数据是1个字节，指针是4个字节，”引用”本质上是指针的封装，但是速度比指针更快。
2.使用引用传递，速度更快，并且和指针传递效果一样，在函数内对可以对引用的数据进行修改。
3.上图中，complex& operator += (const complex&); 其中const表明：通过引用传递到函数体内的数据不能在函数体内进行修改。
返回值类型尽量使用引用。
面向对象编程重中之重(继承、复合、委托)
复合关系：及在一个类的数据成员中包含包含其他类的对象。
继承关系：及子类继承父类
委托关系：及在一个类的数据成员中包含包含其他类的指针。
- Prototype设计模式:
- 委托+继承关系下的Composite设计模式应用于文件系统开发的原理
- 委托+继承关系下的observer设计模式的应用和原理
- 继承+复合关系下的构造与析构函数调用
- 虚函数和TemplateMethod模式的原理和应用重点
6.复合关系和Adapter模式以及复合关系下的构造和析构函数的讲解
复合关系下，构造函数是先调用内部复合的构造函数，然后再执行自己的构造函数。析构函数是先执行自己的析构函数，再执行内部复合的析构函数。
二．C++(II)重点知识：
- 转换函数conversion function
- Pointer-like-class智能指针
Pointer-like-class智能指针: 就是像指针的class, 该类所创建的对象，拥有普通指针所拥有的功能，此外还可以根据自己的需要对其进行扩展。
- pointer-like-class智能指针-迭代器
- function-like-class仿函数
- class template 和 function template 和 menber template
- 模板特化和模板偏特化
- 模板模板参数
- reference的本质原理理解(重点)
9.复合继承关系下的构造和析构
复合关系下，构造函数是先调用内部复合的构造函数，然后再执行自己的构造函数。析构函数是先执行自己的析构函数，再执行内部复合的析构函数。
10.多态与虚函数与虚机制与虚指针的本质理解和关系
如果一个类中包含虚函数，则再内存分配中，会为该类的对象分配一个虚指针vptr，不论class中有多少个虚函数，对象中都只有一个虚指针； 虚指针指向虚表vtbl虚表中存有对象所包含虚函数的地址； 虚机制：就是对象在调用虚函数的过程中，通过虚指针找到虚表，通过虚表中虚函数的地址找到相应的虚函数，进行调用的过程。 多态是靠虚机制来进行表现。
- 关于this指针的理解:
当对象调用所属类的函数成员时，会隐式的将对象的地址传入函数中，this就是指向这个对象的指针。
- 关于动态绑定的理解：
动态绑定是与虚机制有关的，
- 关于new, delete, operatorNew和operatorDelete的重载(难)可用来做内存池
装饰者模式(组合composition+委托delegation)：
适用于的情景： 利用继承无法完全解决问题，类数量爆炸、设计死板，以及基类加入的新功能并不适用于所有的子类。
目标是：允许类容易扩展，在不修改现有代码的情况下，就可以搭配新的行为，及（对扩展开放，对修改关闭）
注意：在选择需要被扩展的代码部分时要小心。每个地方都采用开放-关闭原则，是一种浪费，也没必要，还会导致代码变得复杂且难以理解。
观察者模式
