c++ day05 c++核心内容(1)

c++ day05 c++核心内容(1),第1张

目录

内存分区模型

代码区:

全局区:

程序运行后——

栈区:

 堆区

new *** 作符

​编辑new  数组

引用

引用注意事项

 引用做函数参数

引用做函数返回值

引用的本质

常量引用

函数提高

函数默认参数

函数占位参数

函数重载

函数重载概述

函数重载注意事项

类和对象(重点中的重点)

 封装

封装的意义

类的访问权限

struct和class的权限区别

成员属性设置为私有

 立方体实例

实例 圆和点

class 分文件处理


内存分区模型

C++程序在执行时,将内存大方向划分为4个区域

  • 代码区:存放函数体的二进制代码,由 *** 作系统进行管理的

  • 全局区:存放全局变量和静态变量以及常量

  • 栈区:由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等

  • 堆区:由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由 *** 作系统回收

  • 不同区域存放的数据,赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程

在程序编译后,生成了exe可执行程序,未执行该程序前分为两个区域

代码区:

存放 CPU 执行的机器指令

代码区是共享的,共享的目的是对于频繁被执行的程序,只需要在内存中有一份代码即可

代码区是只读的,使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令

全局区:

全局变量和静态变量存放在此.

全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此.

==该区域的数据在程序结束后由 *** 作系统释放==.

#include 
#include
using namespace std;
//创建全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 20;
//创建const全局变量
const int c_g_a = 30;
const int c_g_b = 10;
int main()
{
	//全局区

	//全局变量、静态变量、常量

	//创建普通局部变量
	int a = 10;
	int b = 20;

	cout << "局部变量a的地址为:  " << (int)&a << endl;
	cout << "局部变量b的地址为:  " << (int)&b << endl;

	cout << "全局变量g_a地址为: " << (int)&g_a << endl;
	cout << "全局变量g_b地址为: " << (int)&g_b << endl;

	//静态变量  在普通变量前面加上static,属于静态变量
	static int s_a = 10;
	static int s_b = 20;
	cout << "静态变量s_a的地址为: " << (int)&s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b的地址为: " << (int)&s_b << endl;

	//常量 
	//字符串常量,凡是双引号都是“ ”都是字符串
	cout << "字符串常量的地址为:" << (int)&"hello world" << endl;
	//const 修饰的变量
	//const修饰的全局变量,修饰的局部变量
	const int c_g_c = 40;
	const int c_g_d = 40;

	cout << "const修饰的*全*局变量的地址为:" << (int)&c_g_a << endl;
	cout << "const修饰的*全*部变量的地址为:" << (int)&c_g_b << endl;

	cout << "const修饰的*句*部变量的地址为:" << (int)&c_g_b << endl;
	cout << "const修饰的*句*部变量的地址为:" << (int)&c_g_b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

 

  • C++中在程序运行前分为全局区和代码区

  • 代码区特点是共享和只读

  • 全局区中存放全局变量、静态变量、常量

  • 常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量

不同的规划可以让程序反应速度更快,所以底层的数据规划在未来有重大应用

程序运行后—— 栈区:

由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等

注意事项:不要返回局部变量的地址,栈区开辟的数据由编译器自动释放

简答理解,栈区就是个临时存放程序处理数据的位置,如上一章中查找函数,不接受用户输入数据,接收程序内部的数据,接收处理后在输出,在这一过程,临时存放的位置就是栈区

#include 
#include
using namespace std;
int* func()  //内部函数,用于处理数据,并输出数据
{
	int a = 10;   //局部变量
	return &a;       //返回局部变量的地址
}

int main()
{
	int* p = func();

	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

正常来说,第一次会成功,但是第二第三就会报错,,我就不一样了,出现一个东西后,,继续使用

 

 堆区

由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时由 *** 作系统回收

在C++中主要利用new在堆区开辟内存

int* func()
{
	int* a = new int(10);
	return a;
}

int main() {

	int *p = func();

	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
    
	system("pause");

	return 0;
}

堆区数据由程序员管理开辟和释放

堆区数据利用new关键字进行开辟内存

new *** 作符

C++中利用==new== *** 作符在堆区开辟数据

堆区开辟的数据,由程序员手动开辟,手动释放,释放利用 *** 作符 ==delete==

语法:new 数据类型

利用new创建的数据,会返回该数据对应的类型的指针

int* func()
{
	int* a = new int(10);  //使用new开辟地址,存放数据
	return a;
}

int main() {

	int *p = func();

	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;

	//利用delete释放堆区数据
	delete p;

	//cout << *p << endl; //报错,释放的空间不可访问

	system("pause");

	return 0;
}

请注意,在delete释放后,不可再次访问 



new  数组
void test01()
{
	//创建10的整形数组,在堆区
	int *arr=new int[10];  //10代表数组有10个元素
	for (int i = 0; i < 10; i++) //赋值的for循环
	{
		arr[i] = i + 100;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++) //循环打印
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
}

int main() {

	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

delete释放用法

void test01()
{
	//创建10的整形数组,在堆区
	int *arr=new int[10];  //10代表数组有10个元素
	for (int i = 0; i < 10; i++) //赋值的for循环
	{
		arr[i] = i + 100;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++) //循环打印
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	delete[]arr;//加上[] 才能释放干净,否则只释放一部分
}

int main() {

	test01();
	system("pause");

	return 0;
}
引用

作用: 给变量起别名

语法: 数据类型 &别名 = 原名

 

引用注意事项
  • 引用必须初始化

  • 引用在初始化后,不可以改变

引用必须初始化,这是要指向地址,构建联系,不存在延后

 需要正确理解实木脚改变,这里的赋值是可以正常打印的,而且打印的值是改变的

 


int main() {

	int a = 10;

	//2、引用在初始化后,不可以改变

	int& b = a;
	
	int c = 20;

	b = c;   //并非改变,而是赋值

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
 引用做函数参数

作用:函数传参时,可以利用引用的技术让形参修饰实参

优点:可以简化指针修改实参

值传递,特点,不改变原值,原理是复制原值,进行处理,缺点会导致处理数据量翻倍

指针传递,特点,改变原值,原理是顺着地址去找对应数据

 引用传递

#include 
#include
using namespace std;
//值传递
void mySwap01(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//指针传递
void myswap02(int * a, int * b) {
	int temp = *a;
	*a =* b;
	*b = temp;
}

void myswap03(int &a,int &b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

}
int main() {



	system("pause");

	return 0;
}
引用做函数返回值

引用是可以作为函数的返回值存在的

注意:不要返回局部变量引用

用法:函数调用作为左值

请牢记,局部变量不要返回,会生成错误的数据

 

//返回局部变量引用
int& test01() {
	int a = 10; //局部变量
	return a;
}

//返回静态变量引用
int& test02() {
	static int a = 20;
	return a;
}

int main() {

	//不能返回局部变量的引用
	int& ref = test01();
	cout << "ref = " << ref << endl;
	cout << "ref = " << ref << endl;

	//如果函数做左值,那么必须返回引用
	int& ref2 = test02();
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	test02() = 1000;

	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
	cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
引用的本质

本质:引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.

//发现是引用,转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
	ref = 100; // ref是引用,转换为*ref = 100
}
int main(){
	int a = 10;
    
    //自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改,也说明为什么引用不可更改
	int& ref = a; 
	ref = 20; //内部发现ref是引用,自动帮我们转换为: *ref = 20;
    
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "ref:" << ref << endl;
    
	func(a);
	return 0;
}

:C++推荐用引用技术,因为语法方便,引用本质是指针常量,但是所有的指针 *** 作编译器都帮我们做了

这里仅需要记住各类型引用的使用方法即可

常量引用

作用:常量引用主要用来修饰形参,防止误 *** 作

在函数形参列表中,可以加==const修饰形参==,防止形参改变实参

 加上const 编译器将代码修改 ,int temp =10;const int &ref=temp;

 

 

 由此可以看出,引用从某意义上来看就是个指针。

因此加上const后,就锁死了实参

 

函数提高 函数默认参数

在C++中,函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。

语法:返回值类型 函数名 (参数= 默认值){}

 设置一个函数,没有默认值,正常输出

 

 设置一个函数,有默认值,正常输出

 设置一个函数,如果我们传入数据,就用我们的,如果没有,就用默认值

注意事项

:1、某个位置已经有了默认参数,那么从这个位置往后,从左到右都必须有默认值,

函数占位参数

C++中函数的形参列表里可以有占位参数,用来做占位,调用函数时必须填补该位置

就是先声明,告诉编译器这个函数名我要用。

//函数占位参数 ,占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int) {
	cout << "this is func" << endl;
}

int main() {

	func(10,10); //占位参数必须填补

	system("pause");

	return 0;
}
函数重载 函数重载概述

函数名可以相同,提高复用性

函数重载满足条件:

  • 同一个作用域下

  • 函数名称相同

  • 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同

注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件

#include 
#include
using namespace std;
//函数重载需要函数都在同一个作用域下
void func()  //无参
{
	cout << "func 的调用!" << endl;
}
void func(int a) //有参
{
	cout << "func (int a) 的调用!" << endl;
}
void func(double a)   //参数不同 类型不同
{
	cout << "func (double a)的调用!" << endl;
}
void func(int a, double b)  //参数不同  多类型
{
	cout << "func (int a ,double b) 的调用!" << endl;
}
void func(double a, int b)  //参数不同  顺序不同
{
	cout << "func (double a ,int b)的调用!" << endl;
}

int main() 
{
	func();
	func(10);
	func(3.14);
	func(10, 3.14);
	func(3.14, 10);
	return 0;
}

简单来说,通过各种细节的调整,如输入的数据,来实现调用不同的代码段

函数重载注意事项
  • 引用作为重载条件

  • 函数重载碰到函数默认参数

//函数重载注意事项
//1、引用作为重载条件

void func(int &a)
{
	cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}

void func(const int &a)    
 //加上const仍然被认为,这;两个不同,但是不会调用const,参考下图1
{
	cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}


//2、函数重载碰到函数默认参数

void func2(int a, int b = 10)
{
	cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}

void func2(int a)
{
	cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}

int main() {
	
	int a = 10;
	func(a); //调用无const
	func(10);//调用有const


	//func2(10); //碰到默认参数产生歧义,需要避免

	system("pause");

	return 0;
}

 首先,加const是的两个函数语法上并不一致,第二,上面导入的就是变量,而下面传入的是默认数据,因此func(10)无法走上面的,只能走const的

类和对象(重点中的重点)

++认为==万事万物都皆为对象==,对象上有其属性和行为

例如:

人可以作为对象,属性有姓名、年龄、身高、体重...,行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌...

车也可以作为对象,属性有轮胎、方向盘、车灯...,行为有载人、放音乐、放空调...

具有相同性质的==对象==,我们可以抽象称为==类==,人属于人类,车属于车类

俗称:一个物品,有着各种各样的属性,能力

例如车,有轮胎,框架,发动机,外壳,行为:行驶,载物载人。

 封装 封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一

封装的意义:(就是把一个物品所有的属性,行为划一个边界)

  • 将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物

  • 将属性和行为加以权限控制

在设计类的时候,属性和行为写在一起,表现事物

语法: class 类名{ 访问权限: 属性 / 行为 };

#include 
#include
using namespace std;
//圆周率
const double PI = 3.14;

//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体,用来表现生活中的事物

//封装一个圆类,求圆的周长
//class代表设计一个类,后面跟着的是类名
class circle
{
	//访问权限 public 访问权限
public:
    
	//属性
	int m_r;//半径

	//行为
	//获取到圆的周长   会议double  float数据类型是啥?
	double c_zhouchang( )
	{
		//2 * pi  * r
		//获取圆的周长
		return  2 * PI * m_r;
	}
};


int main()
{

	//通过圆类, 创建具体的圆(对象)
	circle c1;
	//给圆(对象)赋值
	c1.m_r = 10;

	//访问类内的函数(行为),得到圆的周长
	cout << "圆的周长:  " << c1.c_zhouchang() << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
#include 
#include
using namespace std;
class student
{
public:
	int id;

	string name;

	int score;

	void print()
	{
		cout << "学生姓名:  " << name << "    " << "学生ID:   " 
			<< id << "学生分数:  " << "    " << score << endl;
	}

};


int main()
{

	student s1;
	s1.id = 122343;
	s1.name = "罩子";
	s1.score = 89;
	s1.print();

	system("pause");

	return 0;
}

 还行,手艺没丢,知道该怎么写一个简单的类去执行。

实例的写法

//学生类
class Student {
public:
	void setName(string name) {
		m_name = name;
	}
	void setID(int id) {
		m_id = id;
	}

	void showStudent() {
		cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
	}
public:
	string m_name;
	int m_id;
};

int main() {

	Student stu;
	stu.setName("德玛西亚");
	stu.setID(250);
	stu.showStudent();

	system("pause");

	return 0;
}

使用了函数,令外边的数据等于类内的变量。

类的访问权限

类在设计时,可以把属性和行为放在不同的权限下,加以控制

访问权限有三种:

  1. public 公共权限

  2. protected 保护权限

  3. private 私有权限

//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问

class Person
{
	//姓名  公共权限
public:
	string m_Name;

	//汽车  保护权限
protected:
	string m_Car;

	//yhk密码  私有权限
private:
	int m_Password;

public:
	void func()
	{
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 123456;
	}
};

int main() {

	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	//p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到
	//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到

	system("pause");

	return 0;
}

 公共权限顾名思义,在代码中所有代码段都可以访问

保护权限,只有在类内,可以访问,

私有权限,也是只有在类内,可以访问,但是要比公共更高级(目的,控制读和写的权限,防止被修改和无关函数访问。)

struct和class的权限区别

在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

区别:

  • struct 默认权限为公共

  • class 默认权限为私有

成员属性设置为私有

优点1:将所有成员属性设置为私有,可以自己控制读写权限

优点2:对于写权限,我们可以检测数据的有效性

 具体原理

 

 看一下调用过程,方便理解。

 但是这样就禁止修改了

 

#include 
#include
using namespace std;
class student
{
public:  //共有权限,为其他函数提供访问私有权限的接口
	//设置年龄
	void set_name(string name)
	{
		m_name = name;
	}

	//获取姓名
	string get_name()
	{
		return m_name;
	}
	直接赋值(只读)
	//int get_age()
	//{
	//	m_age = 18;
	//	return m_age;
	//}
	
		//获取年龄 
	int get_age() {
		return m_age;
	}
	//设置年龄
	void set_age(int age) {
		if (age < 0 || age > 150) {
			cout << "你个老妖精!" << endl;
			return;
		}
		m_age = age;
	}

	//班级设置为只写
	void set_class(string s_class)
	{
		m_class = s_class;
	}

private: //私有权限
	//姓名
	string m_name;
	//年龄
	int m_age;
	//班级
	string m_class;
};


int main()
{
	
	student c1;
	c1.set_name("张三");  //赋值
	cout << "姓名为:  " << c1.get_name() << endl;//打印

	/*c1.get_age = 19;*/
	c1.set_age(50);

	cout << "年龄: " << c1.get_age() << endl;

	c1.set_class("会计1班");
	//只写属性,不可以读取
	//cout << "班级为为:  " << c1.set_class() << endl;
	system("pause");

	return 0;
}
 立方体实例
#include 
#include
using namespace std;
/*立方体类的设计需求
*1、创建立方体类
* 2、设计属性
* 3、设计行为 获取立方体面积和体积
* 4、分别利用全局函数和成员函数,判断两立方体是否相等
*/
class lifangti
{
public:
	//设置、获取长
	void set_l  (int l)
	{
		m_l = l;
	}
	int get_l()
	{
		return m_l;
	}
	//设置、获取高
	void set_h(int h)
	{
		m_h = h;
	}
	int get_h()
	{
		return m_h;
	}
	//设置、获取宽
	void set_w(int w)
	{
		m_w = w;
	}
	int get_w()
	{
		return m_w;
	}
	//获取立方体的面积
	int s_lifangti()
	{
		return 2 * m_h * m_w + 2 * m_l * m_h + 2 * m_l * m_w;
	}
	//获取立方体的面积
	int v_lifangti()
	{
		return m_h * m_l * m_w;
	}
private:

	int m_l;//长
	int m_h;//高
	int m_w;//宽
};


int main()
{
	lifangti lft1;
	//引导用户输入数据
	lft1.set_l(10);
	lft1.set_h(20);
	lft1.set_w(10);

	cout << "立方体的面积为:  " << lft1.s_lifangti() << endl;

	cout << "立方体的体积为:  " << lft1.v_lifangti() << endl;
	system("pause");

	return 0;
}
实例 圆和点

这里最好的应用就是class之间的嵌套

#include 
#include
using namespace std;
/*点和圆的关系
*1、创建圆类
* 2、设计属性
*/
class dian
{
public:
	//设置x
	//设置y
	void set_x(int x)
	{
		m_x = x;
	}
	int get_x()
	{
		return m_x;
	}
	//获取x
	//获取y
	void set_y(int y)
	{
		m_y = y;
	}
	int get_y()
	{
		return m_y;
	}


private:
	int m_x;  //x和y交叉确定点得位置
	int m_y;
};

class circle
{
public:
	//设置半径并获取
	void set_r(int r)
	{
		m_r = r;
	}
	int get_r()
	{
		return m_r;
	}
	//设置圆心并获取
	void set_center(dian center)
	{
		m_center = center;
	}
	dian get_center()   //注意这里用的是 class 的数据类型
	{
		return m_center;
	}
private:

	int m_r;
	dian m_center;//圆心  注意这里嵌套的用法
};

//全局变量的关系来判断点和圆的关系
void is_in_circle(circle& c, dian& d)
{
	//计算两点之间距离 平方
	int distance =
	(c.get_center().get_x() - d.get_x())* (c.get_center().get_x() - d.get_x())
		+ (c.get_center().get_y() - d.get_y()) * (c.get_center().get_y() - d.get_y());
	//这里不用太注意,只要注意嵌套的用法, 不用过多注意算法。但要理清楚谁是谁。
	
	//计算半径的平方
	int r_distance = c.get_r() * c.get_r();

	//判断关系
	if (distance == r_distance)
	{
		cout << "点在圆上!" << endl;

	}
	else if (distance > r_distance)
	{
		cout << "点在圆外!" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "点在圆内!" << endl;
	}
}

int main()
{
	//创建圆
	circle c;
	c.set_r(10);
	dian center;
	center.set_x(10);
	center.set_y(0);

	c.set_center(center);

	//创建点
	dian d;
	d.set_x(11);
	d.set_y(10);
	//判断关系
	is_in_circle(c, d);
	system("pause");

	return 0;
}

不用过度深究圆和点的关系,哪里涉及数学,需要那纸笔,逐步理清思绪,判断数据之间的关系。

重点是理解class对象的嵌套,与class的分文件

class 分文件处理

 

 dian的头文件

#pragma once  //防止重复包含
#include 
#include
using namespace std;

class dian
{
public:
	//设置x
	//设置y
	void set_x(int x);
	int get_x();
	//获取x
	//获取y
	int get_y();
	
private:
	int m_x;  //x和y交叉确定点得位置
	int m_y;
};

然后创建dian.cpp文件

 在最上方include 包含分文件

 为什么报错呢?因为这里是全局函数,但是这里应该是成员函数。

因此需要加上dian的作用域

 dian.h部分代码

#pragma once  //防止重复包含
#include 
#include
using namespace std;

class dian
{
public:
	//设置x
	//设置y
	void set_x(int x);
	int get_x();
	//获取x
	//获取y
	void set_y(int y);
	int get_y();
	
private:
	int m_x;  //x和y交叉确定点得位置
	int m_y;
};

dian.cpp部分代码

#pragma once  //防止重复包含
#include"dian.h"

	//设置x
	//设置y
	void dian::set_x(int x)
	{
		m_x = x;
	}
	int dian::get_x()
	{
		return m_x;
	}
	//获取x
	//获取y
	void dian:: set_y(int y)
	{
		m_y = y;
	}
	int dian::get_y()
	{
		return m_y;
	}


 小知识,摁住shift和tap是整体缩进

 不包含的话,会报错,详见下图

#pragma once
#include 
#include
#include"dian.h"
using namespace std;

class circle
{
public:
	//设置半径并获取
	 void set_r(int r);

	 int get_r();

		//设置圆心并获取
		void set_center(dian center);

		dian get_center();   //注意这里用的是 class 的数据类型

private:

	int m_r;
	dian m_center;//圆心  注意这里嵌套的用法
};

 同理设置circle的.cpp文件呢

 

	#pragma once
#include"circle.h"
using namespace std;

	//设置半径并获取
	void  circle::set_r(int r)
	{
		m_r = r;
	}
	int circle::get_r()
	{
		return m_r;
	}
	//设置圆心并获取
	void circle::set_center(dian center)
	{
		m_center = center;
	}
	dian  circle::get_center()   //注意这里用的是 class 的数据类型
	{
		return m_center;
	}

在主函数中体现

 这里不在重复代码,仅上传运行后结果

 

欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/langs/1498705.html

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