这里写目录标题
- 1、OOP概述
- 2、继承
- 3、多态（编译时多态）-重载
1、OOP概述
(1)面向对象四大特征
A.抽象
把一类东西的共同属性和方法提取到一个类中，而不关注具体如何实现
B.封装
对象属性对外接是隐藏的，只能通过对象的方法进行访问和修改
通过类实现对现实情况的抽象，使用private权限实现对类的封装
class Caculater{
private:
int *Id; // 对数据进行封装，只有类能访问，外部智能通过提供的函数访问
public:
Caculater() { // 默认构造函数
std::srand(std::time(nullptr));
int randomNumber = std::rand();
Id = new int;
*Id = randomNumber;
}
Caculater(Caculater &caculater) { // 拷贝构造函数
Id = caculater.getId();
}
~Caculater() { delete Id; }
void showId()
{
if(Id) cout << "Id = " << *Id << endl;
else cout << "nullptr" << endl;
}
template <class T, class U>
auto add(const T &t, const U &u) const
{
return t + u;
}
int *getId()
{
return Id;
}
};
template <typename T>
void printf(const T &&t) { cout << t << endl; }
int main(){
// 隐式调用默认构造函数
Caculater caculater01;
// 调用成员函数
printf(caculater01.add(20, 10.1)); // 打印：30.1
return 1;
}
C.继承
派生类可以继承基类的非私有属性和方法，而无需自己重新定义
D.多态
静态多态：编译时多态
函数重载或模板重载
动态多态：运行时多态
父类型可以指向其子类型的实例，使子类型对同一方法作出不同的回应，也就是所谓的动态绑定
动态绑定
通过基类指针或引用调用虚函数时，会根据实际对象的类型来确定要调用的函数版本 基类的引用或指针调用虚函数 virtual 时发生动态绑定
(2)构造函数
A.What（什么是构造函数）
一种特殊的成员函数：
一方面它没有返回值
另一方面它和类名相同
B.Why（构造函数的作用）
主要作用是创建初始化类对象：为对象的成员赋初始值、执行一些必要的初始化操作等
C. Which（有哪些构造函数）
无参构造函数
如果没有显式定义任何构造函数，编译器将自动生成一个默认构造函数（合成默认构 造函数）。它不带任何参数，并对类的成员进行默认初始化
带参构造函数
参数列表不为空的构造函数
Student(string strStuName, int iAge )
{
m_strStuName = strStuName;
m_iAge = iAge;
}
Student(string strStuName, int iAge = 24)
{
m_strStuName = strStuName;
m_iAge = iAge;
}
拷贝构造函数
将参数中的对象深拷贝给当前对象，如果存在指针数据，一定要重新开辟空间，然后赋值
Student(const Student &stuObj)
{
this->strStuName = stuObj.getName();
this->iAge = stuObj.getAge();
this->ptrScore = new float(strObj.getScore());
}
移动构造函数
实现了数据的转移，相当于“鸠占鹊巢，还得把鹊赶尽杀绝”，移动赋值运算符同理
Student( Student &stuObj)
{
this->strStuName = stuObj.getName();
stuObj.setName("");
this->iAge = stuObj.getAge();
stuObj.setAge(0);
this->ptrScore = new float(strObj.getScore());
stuObj.score = nullptr;
}
转换构造函数
本质是带一个参数的构造函数，在需要时可以将其他类型的对象隐式转换为当前类的对象
(3)析构函数
A.What（什么是析构函数）
一个特殊的成员函数：
一方面，对象被销毁时自动调用，它不能是delete的
另一方面，和构造函数一样没有返回值
~Student(){
delete this->ptrScore;
ptrScore = nullptr;
}
B.Why（析构函数的作用）
- 可用于释放动态分配的内存
- 可用于关闭文件、数据库连接和网络连接资源
- 解锁互斥量或释放其它同步资源
(4) =default 和 =delete
A.Why
更精确地控制类的成员函数的行为，提高代码的可读性和安全性
B.How
class MyClass {
public:
// 默认构造函数
MyClass() = default; // 默认析构函数
~MyClass() = default; // 禁用拷贝构造函数
MyClass(const MyClass&) = delete; // 禁用赋值运算符
MyClass& operator=(const MyClass&) = delete; // 禁用移动构造函数
MyClass(MyClass&&) = delete; // 使用默认移动赋值运算符
MyClass& operator=(MyClass&&) = default;
};
2、继承
(1)What（什么是继承）
派生类从基类继承属性和方法
(2)Why（继承的作用）
重用性：派生类可以继承基类的属性和方法，减少重复代码的编写
扩展性：派生类可以在继承基类的基础上添加新的属性和方法，实现更强大的功能
多态性：实现对不同派生类的统一处理
说明：派生类的属性和基类重名时，会自动隐藏基类的成员
(3)How（如何使用继承）
class Derived: public Base{...}
(4)虚函数
A.What
一种特殊的成员函数，在基类中声明并用于被派生类重写的特殊成员函数
B.Why（虚函数的作用）
允许在运行时根据对象的实际类型来调用相应的函数实现，以实现多态性
C.使用虚函数的注意事项
- override 关键字的使用：只有虚函数才能用 override 修饰（在派生类中使用该关键字）
- 虚函数与默认实参：如果虚函数使用了默认实参， 则基类和派生类中定义的默认 实参应该一致，基类和派生类的虚函数必须接受相同的形参列表，否则无法实现动 态绑定
- 回避虚函数机制：通常情况下，只有在成员函数（或友元）中使用作用域运算符来回避虚函数机制
(5)虚析构函数
A.Why（虚析构函数的作用）
当我们使用基类指针或引用指向派生类对象，并且在基类指针或引用上删除该对象时， 如果基类的析构函数不是虚函数，则只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的 析构函数。这可能导致资源泄漏和未定义行为
B.What（什么是虚析构函数）
virtual ~Base();
注意：虚析构函数将阻止合成的移动构造函数和合成的移动赋值运算符，因为默认只 进行浅拷贝，而动态内存分配下的浅拷贝可能导致内存泄漏、悬挂指针等问题
(6)抽象基类
A.What（纯虚函数&抽象基类）
纯虚函数：
抽象基类：
含有纯虚函数的类叫做抽象基类
B.抽象基类的特点
- 至少包含一个纯虚函数
- 不能实例化对象，只能用作其他类的基类
- 继承抽象基类的派生类必须实现纯虚函数，否则派生类也会称为抽象基类
- 抽象基类可以包含非纯虚函数，提供默认或共享的功能
(7)继承关系中的访问控制
A.类中成员的访问权限
- public：类的对象（外部）可以访问，派生类也可以访问
- protected：类的对象（外部）不能访问，派生类可以访问
- private：类的对象（外部）不能访问，派生类也不可以访问
B.类继承中的访问权限
-
public继承：public->public, protected->protected
派生类可以继承基类中的公有成员和受保护成员，并将其作为自己的公有成员和受保护成员
-
protected继承：public&protected->protected
将基类中的公有成员和受保护成员作为派生类的受保护成员
-
private继承：public&protected->private
将基类中的公有成员和受保护成员作为派生类的私有成员，使得派生类无法直接访问这些成员
C.派生类向基类转换的权限问题（向上转型）
注意：派生类的成员函数和友元函数中，可以进行向上转型
D.友元在继承中的访问权限
- 友元不能被继承：友元函数和友元类类似于基类的私有成员
- 派生类的友元不可直接访问基类成员（包括公有成员）
(8)多重继承
A.横向多重继承：
B.纵向多重继承：
C.联合多重继承：
因为 single 和 waiter 都继承了一个 worker 组件，因此 SingingWaiter 将包含两个 worker 组件，那么将派生类对象的地址赋给基类指针将出现二义性
那么如何解决二义性问题呢？我们知道程序的执行一定是具有确定性的，在上述情况下，我们能想到的是进行强制转换，如下所示：
很显然，上述这种强制转换确实能够解决因联合继承带来的二义性问题，但是每次都进行这样的强制转换过于繁琐，那么有没有简单的办法解决二义性问题呢？答案就是：虚继承，所谓的虚继承，就是让共享一个祖父类
(9)虚继承
A.What（什么是虚继承、虚基类）
- 虚继承：
class Derived: public virtual Base， 如下例所示，展示了虚继承的形式
- 虚基类
被声明为虚继承的基类被称为虚基类
B.Why（虚继承的作用）
- 解决二义性冲突：当基类的指针指向孙子类的指针或引用时，会出现二义性，因为 孙子类对象包含多个祖父类对象，而虚继承只保留一个共享的祖父类
- 减少内存消耗：因为孙子类只包含一个祖父类对象
- 减少代码冗余：虚基类的成员只需在最终的派生类中定义一次
C.How
3、多态（编译时多态）-重载
(1)输入输出运算符重载
以友元的形式进行重载：
(2)算术运算符：+、-、*、/
以友元的形式重载：
(3)关系运算符：>、>=、==、<=、!=
以友元的形式重载：
(4)赋值运算符
(5)下标运算符
(6)递增递减运算符
前置版本：
后缀版本：
注意：显式调用后置版本（默认调用前置版本）
(7)解引用运算符和箭头运算符
箭头运算符和解引用运算符必须是类的成员函数
(8)重载new和delete
A.Why（为什么要重载new和delete运算符）
重载 new 运算符和 delete 运算符是为了对内存分配和释放过程进行自定义操作，以 满足特定的需求。通过重载这些运算符，我们可以提供自定义的内存管理方法，例如 使用自定义的内存池，跟踪内存分配和释放情况，或进行性能优化
B.How（如何重载）
(9)函数调用运算符
A.What（函数对象）
如果类定义了函数调用运算符，则该类的对象称为函数对象
B.Which（有哪些可调用函数对象）
函数
函数指针
lambd函数对象
bind创建的对象
重载了函数调用符的类对象
C.函数对象lambda
- lambda的引用捕获
注意：使用[&]可以引用捕获作用域内所有变量
- lambda的值捕获：
D.标准库中的函数对象
(10)包装器function
A.What（什么是包装器）
一种将一段代码或功能封装在一个接口下的技术或类模板
B.Why（包装器的作用）
提供更一致或更合适的接口，以简化代码结构、提高可维护性，并允许更容易地使用特定的功能
它可以包装任何类型的可调用实体，如普通函数、函数对象、lambda 表达式、类的成员函数等
C.How（如何使用包装器）
(11)类型转换运算符type()
A.如何定义类型转换运算符
B.如何使用类型转换运算符
C.类型转换运算符的注意事项
- 类型转换运算符一定要用explicit修饰，禁止隐式转换
- 不要为类定义相同的类型转换运算符
- 较大的数据类型可以隐式转换为较小的数据类型，但可能会出现精度损
失或溢出