2021 1.23 深圳大学信息与网络安全协会逆向分享会稿 Ver 1.0

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主题：C++ 细碎知识杂讲

主讲：Menou

参考书籍：《C++从入门到入土》

内容：

1、结构体（struct）和共用体（union）

我们学习过结构体，结构体可以理解成一个广义的，加强版的数组，结构体较于数组的优势是可以将多样的信息存放在一个相邻的，有意义的内存（域？）内。而数组只能存放单一类型的信息。

而共用体是使用覆盖技术，允许不同类型的变量存放到同一段内存单元内，几个变量互相覆盖的一种数据类型。

union 共用体名

{

    成员列表

};

我们通过这种方式定义共用体。共用体名可以省略。

定义共用体的方式和结构体一样有三种，他们都是等效的。

如何输出共用体成员变量？我们写个简单的程序，顺便验证一下共用体的特性。

#include
#include 

using namespace std;

int main(){

    union Mydata{
        int i;
        float f;
        char str[50];
    }datel;

    datel.i=56;
    datel.f=150.33;
    strcpy(datel.str,"Beautiful World");
    cout<<"datel.i=="< 
输出结果：
 
/Users/Menou/untitled12/cmake-build-debug-/untitled12
datel.i==1969317186
datel.f==2.85723e+32
datel.str==Beautiful World

进程已结束，退出代码为 0
 
对照上述代码，发现 i 和 f 值都是垃圾数据，证明 i 和 f 被“覆写”了。
 
既然如此，我们不妨改进一下程序：
 
#include
#include 

using namespace std;

int main(){

    union Mydata{
        int i;
        float f;
        char str[50];
    }datel;

    datel.i=56;
    cout<<"datel.i=="< 
改进后，结果果真是正常的
 
/Users/Menou/untitled12/cmake-build-debug-/untitled12
datel.i==56
datel.f==150.33
datel.str==Beautiful World

进程已结束，退出代码为 0
 
顺便补充一个知识，关于用户自定义的数据类型typedef，在编程中使用typedef目的一般有两个，一个是给变量一个易记且意义明确的新名字，另一个是简化一些比较复杂的类型声明。说完了介绍，下边说用法： 
1、最简单的，给已知变量起个新名字
 
typedef　long　byte_4;
 
这个很容易理解
 
 
2、稍微复杂，与结构体结合
 
typedef　struct　tagMyStruct
{
 
 
    int　iNum;
 
    long　lLength;
 
 
}MyStruct;
 
这一步实际上完成两个 *** 作：其一，定义一个新的结构类型 struct tagMyStruct；其二，typedef为这个新的结构起了一个名字，叫MyStruct。
 
MyStruct实际上相当于struct tagMyStruct，我们可以使用MyStruct varName来定义变量。
 
在看CSDN文的时候发现一个没有注意到的有趣问题，就是
 
typedef　struct　tagNode
{
 
    char*　pItem;
 
    pNode*　pNext;
 
}pNode;
 
但是IDE里边报错了，为什么？
 
 
报错的是第二个指针，错误原因是：Unknown type name 'pNode'；不知道‘pNode’？但我在结构体最后不是定义了吗？？我们接着往下看。 
 
学过数据结构的同学知道，C++语言是允许在结构中包含指向它自己（结构）的指针，我们在链表的结点等见过很多这样的 *** 作。因此第二个指针看起来是合理的。
 
根据我们上面的阐述可以知道：新结构建立的过程中遇到了 pNext 域的声明，类型是 pNode ，但是，我们要知道，pNode 表示的是类型的新名字，在类型本身还没有建立完成的时候，这个类型的新名字也还不存在，也就是说这个时候IDE根本不认识什么叫 pNode 。
 
如何解决？我们可以从链表的建立中得到思路，既然链表是分为链表表结构以及表中元素（结点）结构两部分来建立的（依据我们学校开设的课程，我们是用类来处理两个结构，即建立表类，以及结点类两个类）：
 
struct　tagNode
{
 
    char*　pItem;//不变
 
    struct　tagNode*　pNext;//指向tagNode的指针，
                            //这里的tagNode是被编译器所理解的，因此合法
};
 
typedef　struct　tagNode*　pNode;//再利用typedef的功能，将这个指针“命名”为pNode
 
再者，typedef可以和#define命令互换？这个就讲到这吧，到这就差不多了。
 
 
2、类（Class）的知识 
首先明确，类是一个数据结构，他包含对象的“属性”（是什么），和“ *** 作”（能干啥）。对象是类的实例（即具体的类）。
 
所谓面向对象，其实就是九个概念，类、类变量、数据成员、方法重写、实例变量、继承、实例化、方法、对象。
 
对于类的定义和类的访问修饰符（public、private、protected保护类）、类的构造/析构函数等请读者自查自学。
 
下边讲点零碎的，读者可能没有注意到的知识。
 
1、指向对象的指针 
为什么是指向对象的指针而不是指向类的指针？因为类只是种结构，而对象才是实实在在的数据，指针指而有物。
 
其二，在指向对象的指针成功赋值后，例如：
 
#include
#include 

using namespace std;

class Students{
public:
    char name[10];//name
    int No;//序号
    int score;//score

    Students(){
        cout<<"创建完成"<>p->name;
    cin>>p->No;
    cin>>p->score;

    cout<name<No<score< 
结果：
 
/Users/yuwenao/untitled12/cmake-build-debug-/untitled12
创建完成
创建完成
Klee
13
299
Klee
13
299
解构完成
解构完成

进程已结束，退出代码为 0
 
可见，指向对象的指针指向具体对象后可以用“->“来访问类元素。
 
2、友元函数和友元类 
我们知道，由于类对于信息的封装，我们通过对象仅可访问public成员，只有本类的函数可以访问类的 private 类型。而有一种特殊情况就是，借助友元（friend），可以使得其他类 中的成员函数以及全局范围的函数访问当前类的 private 成员和 protected 成员。
 
 
 
友元不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员。
 
 
友元函数：
 
#include
#include 

using namespace std;

class Students{
private:
    char name[10];//name
    int No;//序号
    int score;//score
public:
    Students(){
        cout<<"创建完成"<>pp->name>>pp->No>>pp->score;

}

void OutPut(Students *pp)
{
    //由此可以在不添加任何类头衔的情况下编写函数
    cout<<"Name:"<name<<" No:"<No<<" score:"<score< 
 
 
基于上边的程序稍微修改：
 
 
1、将学生姓名、学号、成绩等设为私有成员；
 
 
2、将创建对象、解析对象函数设为公有成员；
 
 
3、编写全新 的输入输出函数，并在类里边将两个 IO 函数设为友元函数。
 
 
查看结果
 
 
/Users/yuwenao/untitled12/cmake-build-debug-/untitled12
创建完成
//输入//
Klee
13
278
//输出//
Name:Klee No:13 score:278
解构完成

进程已结束，退出代码为 0
 
 此时两个友元函数不属于任何类，他是全局的。
 
友元类
 
这种情况下，整个类都是友元。若要声明函数为一个类的友元，需要在函数原型最前边加上 friend 关键字。如下：
 
#include

using namespace std;


class Address;

class Students{
private:
    char name[10];//name
    int No;//序号
    int score;//score
public:
    Students(){
        cout<<"创建完成"<>pp->name>>pp->No>>pp->score;

}


class Address{
private:
    char country[20];
    char Working_Place[60];
public:
    void IIPut(){
        cin>>country;
        cin>>Working_Place;
    }


    //讲Students声明为友元类
    friend class Students;

};

void Students::OutPut(Address *sp)
{
    //由此可以在不添加任何类头衔的情况下编写函数
    cout<<"Name:"<country<<" Working Place:"<Working_Place<IIPut();
    cout<<"OUTPUT:"<OutPut(apl);

    return 0;
}
 
 
 
淦，这段码改 bug 改了一个小时，吐了
 
 
 
/Users/yuwenao/untitled12/cmake-build-debug-/untitled12
创建完成
INPUT:
Klee
9
297
Mondstadt
Knights_of_the_XiFeng
OUTPUT:
Name:Klee No:9 score:297
County:Mondstadt Working Place:Knights_of_the_XiFeng
解构完成

进程已结束，退出代码为 0
 
虽然这段程序有点不切换现实，怎么可能让辣么可爱的可莉去考试呢？但还是姑且写出来。
 
 
 
修改：1、将 Students 类的友函数 OutPut 删除，新增 Students 类新成员函数 OutPut。
 
 
2、新增类 Address，Students 类是 Address 类的友元类。
 
 
3、修改了 OutPut，利用友元类的特性在 Students 的成员函数中输出 Address 的成员数据。 
 
 
由此，我们理解了友元类。
 
最后提醒：友元关系是单向的。即：Students 是 Address 的友元，但是 Address不是 Students 的友元。Students 是 Address 的友元意味着 Students 可以使用“朋友”的成员数据。反之则不然。
 
最后，因为友元关系的单向性，由此友元关系也不能传递。 
					
										


					

						
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