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C++(关键字)

时间：2024-10-01 12:19:20浏览次数：9  
标签：Singleton const name int 成员 C++ 关键字 string

5. 作用域限定符 ::

5.1 名字空间（掌握）

名字空间是一种代码的层级划分。

#include <iostream>

using namespace std;
// C++课程中几乎所有的类型（不包括基本数据类型）都在std中

int a = 1;

// 新建一个名字空间
namespace my_space {
    int a = 3;
    string s = "哈哈哈";
}

namespace my_space2 {
    int a = 4;
    string s = "嘿嘿嘿";
}

// 使用自己的名字空间
using namespace my_space2;


int main()
{
    int a = 2;
    std::cout << "你好" << std::endl;
    cout << a << endl; // 2
    cout << ::a << endl; // 1

    // 访问my_space的内容
    cout << my_space::a << my_space::s << endl;
    // 访问my_space2的内容
    cout << my_space2::a << s << endl;

    return 0;
}

5.2 类内声明，类外定义（重点）

函数是可以声明定义分离的，成员函数也可以声明定义分离，把成员函数的声明放置在类内，把成员函数的定义放置在类外，因为定义在类外，所以需要类名::来制定定义的函数是哪个类的。

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    // 类内声明
    Student(string n);
    string get_name();
    void set_name(string n);
};

// 类外定义
Student::Student(string n)
{
    name = n;
}

string Student::get_name()
{
    return name;
}

void Student::set_name(string n)
{
    name = n;
}

int main()
{
    Student s("张三");
    s.set_name("张三丰");
    cout << s.get_name() << endl;

    return 0;
}

5.3 配合静态使用

在后续static关键字中讲解。

6. this关键字

6.1 概念（掌握）

this在类中表示一个指针：this指针，是一种特殊的指针，保存了当前类对象的首地址（指向了当前类的对象）。、

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    Student(string n):name(n)
    {
        cout << this << endl;
    }

    string get_name()
    {
        cout << this << endl;
        return name;
    }

    void set_name(string n)
    {
        cout << this << endl;
        name = n;
    }
};



int main()
{
    Student s("张三");
    cout << &s << endl;
    s.set_name("张三丰");
    cout << s.get_name() << endl;

    cout << endl;

    Student* s2 = new Student("李四");
    cout << s2 << endl;
    cout << s2->get_name() << endl;

    return 0;
}

6.2 调用成员（掌握）

结论：成员必须由对象调用。

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    Student(string n)
    {
        this->name = n;
        cout << this->get_name() << endl;
    }

    string get_name()
    {
        return this->name;
    }

    void set_name(string n)
    {
        this->name = n;
    }
};

上面的代码中，所有在类内调用成员的位置，如果程序员不写this指针（实际上没有必要手写，比较繁琐），编译器都会在成员调用之前添加this指针。

6.3 区分重名的成员变量与局部变量（掌握）

#include <iostream>

using namespace std;

class Student
{
private:
    string name;

public:
    Student(string name)
    {
        this->name = name;
    }

    string get_name()
    {
        return name;
    }

    void set_name(string name)
    {
        this->name = name;
    }
};



int main()
{
    Student s("Tom");
    cout << s.get_name() << endl;
    s.set_name("Jerry");
    cout << s.get_name() << endl;

    return 0;
}

6.4 链式调用（熟悉）

结论：如果一个成员函数的返回值是当前类型的引用，说明这个函数支持链式调用，return的内容一定是*this。

#include <iostream>

using namespace std;

class Value
{
private:
    int value;

public:
    Value(int value)
    {
        this->value = value;
    }

    Value& add(int value)
    {
        this->value += value;
        return *this;
    }

    int get_value()
    {
        return value;
    }
};



int main()
{
    Value v1(0);
    // 普通的调用方式：分步操作
    v1.add(1);
    v1.add(2);
    v1.add(4);
    v1.add(7);
    cout << v1.get_value() << endl; // 14

    cout << endl;

    Value v2(0);
    // 链式调用
    cout << v2.add(1).add(2).add(4).add(7).get_value() << endl; // 14
    cout << v2.get_value() << endl; // 14

    return 0;
}

7. static关键字

7.1 静态局部变量（掌握）

使用static修饰的局部变量就是静态局部变量，所在的函数第一次被调用时创建，直到程序运行结束销毁，所有的对象共用这个一个静态局部变量。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    void test_static()
    {
        int a = 1;
        static int b = 1; // 局部静态变量
        cout << a++ << endl;
        cout << b++ << endl << endl;
    }
};

int main()
{
    Test t1;
    Test t2;
    t1.test_static();
    t2.test_static();
    t1.test_static();

    return 0;
}

7.2 静态成员变量（掌握）

使用是static关键字修饰的成员变量就是静态成员变量。

静态成员变量具有以下特点：

1. 非const修饰的静态成员变量不能在类内初始化，必须在类外初始化。

2. 同一个类的所有对象共享一份静态成员变量。

3. 静态成员变量可以直接通过类名调用，无需关联任何对象，因为静态成员变量在程序执行时创建，在程序结束时销毁。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    int a = 1; // 成员变量
    static int b; // 静态成员变量
};

int Test::b = 1; // 类外初始化

int main()
{
    // 通过类名直接调用静态成员变量
    cout << Test::b << " " << &Test::b << endl;

    Test t1;
    Test t2;
    cout << t1.a++ << " " << &t1.a << endl;
    cout << t2.a++ << " " << &t2.a << endl;
    cout << t1.b++ << " " << &t1.b << endl;
    cout << t2.b++ << " " << &t2.b << endl;

    return 0;
}

7.3 静态成员函数（掌握）

使用static修饰的成员函数就是静态成员函数，静态成员函数具有以下特点：

1. 没有this指针，因此不能调用非静态成员。

2. 如果静态成员函数声明与定义分离，static只需要写在声明处即可。

3. 除了可以使用对象调用外，还可以直接通过类名::调用，更加推荐后者。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    int a = 1;
    static int b;

    static void func(); // 静态成员函数
};

int Test::b = 1;

void Test::func() // 类外定义
{
//        cout << a << endl; 错误
    cout << b << endl;
}

int main()
{
    Test t;
    t.func();

    Test::func();

    return 0;
}

7.4 单例模式（了解）

模式设计（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

单例 = 单实例

实例 instance = 对象 object

单例模式可以让类的对象全局创建时保持一个。

基于指针的单例模式（非完全版）：

#include <iostream>

using namespace std;

/**
 * @brief The Singleton class 单例模式的类
 */
class Singleton
{
private: // 构造函数私有化防止外部调用
    Singleton(){}
    Singleton(const Singleton&){}

    static Singleton* instance; // 类内的对象，即单例

public:
    static Singleton* get_instance()
    {
        if(instance == NULL)
            instance = new Singleton;
        return instance;
    }
};

Singleton* Singleton::instance = NULL;


int main()
{
    Singleton* s1 = Singleton::get_instance();
    cout << s1 << endl;
    Singleton* s2 = Singleton::get_instance();
    cout << s2 << endl;

    return 0;
}

基于引用的单例模式：

#include <iostream>

using namespace std;

/**
 * @brief The Singleton class 单例模式的类
 */
class Singleton
{
private: // 构造函数私有化防止外部调用
    Singleton(){}
    Singleton(const Singleton&){}

public:
    static Singleton& get_instance()
    {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
};

int main()
{
    Singleton& s1 = Singleton::get_instance();
    Singleton& s2 = Singleton::get_instance();
    cout << &s1 << " " << &s2 << endl;

    return 0;
}

8. const关键字

8.1 修饰成员函数（掌握）

const修饰的成员函数，表示常成员函数，可以调用非const的成员变量，但是不能修改数值，不能调用非const的成员函数。

如果常成员函数的声明与定义分离，const在声明和定义处都要使用。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
private:
    string name;
public:
    void set_name(string name)
    {
        this->name = name;
    }

    string get_name() const; // 常成员函数

    void test_const() const // 常成员函数
    {
//        set_name("哈哈哈"); 错误
        cout << get_name() << endl;
        cout << name << endl;
//        name = "你好"; 错误
    }
};

string Test::get_name() const // 类外定义
{
    return name;
}

int main()
{
    Test t;
    t.set_name("再见");
    t.test_const();

    return 0;
}

建议只要成员函数不修改属性值就使用const修饰，以提升代码的安全性，例如getter等。

8.2 修饰对象（掌握）

const修饰对象表示该对象是常量对象，这样的对象的成员变量数值不可变，不能调用任何非const修饰的成员函数。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
//    string name = "张三"; // 直接初始化可以

    string name;

//    Test(string name)
//    {
//        this->name = name; // 构造函数函数体初始化可以
//    }

    Test(string name):name(name){}

    void set_name(string name)
    {
        this->name = name;
    }

    string get_name() const
    {
        return name;
    }
};



int main()
{
    // const可以放在类型前后
    Test const t1("张三");
//    t1.set_name("你好"); 错误
    const Test t2("李四");
//    t2.name = "你好"; 错误
    cout << t1.get_name() << endl;
    cout << t2.get_name() << endl;

    return 0;
}

8.3 修饰成员变量（掌握）

const修饰的成员变量表示常成员变量，这样的成员变量值不允许被修改。

常成员变量的初始化方式有两种：

  • 直接初始化
  • 构造初始化列表（优先级更高）
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:

    const string name = "张三"; // 直接初始化

    Test(string name):name(name) // 构造初始化列表
    {}

//    Test(string name)
//    {
//        this->name = name; 错误
//    }

    void set_name(string name)
    {
//        this->name = name; 错误
    }

    string get_name() const
    {
        return name;
    }
};


int main()
{
    Test t("王五");
    cout << t.get_name() << endl;

    return 0;
}

8.4 修饰局部变量

表示局部变量不可被修改，常见于const修饰引用参数。

代码略。

8.5 constexpr 常量表达式（熟悉）

constexpr是比const更严谨的关键字，表示编译期确定的常量值。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
public:
    constexpr static int a = 1; // a=1在编译期确定
//    constexpr int b = 2; 错误
    const int c = 3;
};

在上面的例子中，a不需要配合任何对象使用，而对象是在程序运行期间创建的，因此a可以被constexpr修饰，表示在编译期确定；反之b需要在对象创建之后才能创建，因此不能被constexpr修饰。

被constexpr修饰的内容表示在编译期间可以确定，C++中部分代码是需要在编译期间确定。

#include <iostream>
#include <array> // 后面要学习的一个头文件

using namespace std;

// 表示是否可以在编译期间计算出返回值
constexpr int calc_len(int i)
{
    return i+5; // 随便写的计算规则
}

int main()
{
    // 5表示创建的arr对象的长度，必须在编译期间确定
    array<int,5> arr;

    // 编译期间可以计算出结果为6，正确
    array<int,calc_len(1)> arr2;

    int i = 1;
    // 编译期间无法计算出最后结果，报错
//    array<int,calc_len(i)> arr3; 错误

    return 0;
}

标签：Singleton,const,name,int,成员,C++,关键字,string
From： https://blog.csdn.net/2301_77143270/article/details/142620540

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