C++核心编程之-引用

Posted 2023-04-11 飞翔的企鹅

引用

引用的基本使用

作用：给变量起别名

语法：数据类型 &别名 = 原名

引用的注意事项

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


int main()

	int a = 30;
	int b = 50;
	//int& c;   // 这行错误，引用必须初始化
	int& c = a; //  一旦初始化，就不可以更改
	c = b;    // 这是赋值操作，不是更改引用

	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
	cout << c << endl;


	return 0;

output：

50
50
50
请按任意键继续. . .

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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 1、值传递
void swap01(int a, int b)

	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;



// 2、地址传递
void swap02(int* a, int * b)

	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;


// 3、引用传递
void swap03(int& a, int& b)

	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;





int main()

	int a = 10;
	int b = 20;
	swap01(a,b);  // 值传递，形参不会修饰实参


	swap02(&a,&b);  // 地址传递，形参会修饰实参


	swap03(a,b);  // 引用传递，形参会修饰实参


	return 0;

总结:通过引用 参数产生的效果 同 地址传递是一样的。引用的语法更清除简单

引用做函数返回值

作用：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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 引用做函数的返回值
// 1、不要返回局部变量的引用
int& test01()

	int a = 10;   //局部变量存放在四区的 栈区
	return a;



// 2、函数的调用可以作为左值
int& test02()

	static int a = 10;   // 静态变量，存放在全局区，全局区上的数据在程序结束后 系统释放
	return a;


int main()

	int& ref = test01();
	cout << ref << endl;  // 第一次结果正确，因为编译器做了保留
	cout << ref << endl;  // 第二次结果错误（不合法），因为内存已经释放了

	int& ref2 = test02();
	cout << ref2 << endl;
	cout << ref2 << endl;
	test02() = 1000;  // 如果函数的返回值是引用，这个函数调用可以作为左值
	cout << ref2 << endl;
	cout << ref2 << endl;


	return 0;

output：

10
2058131848
10
10
1000
1000
请按任意键继续. . .

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

结论：C++推荐用 引用 技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，所有的指针操作 编译器都帮我们做了

常量引用

作用：常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

在函数形参列表中，可以加上const修饰形参，防止形参改变实参

本文来自博客园，作者：她说没有光，转载请注明原文链接：https://www.cnblogs.com/code3/p/17305010.html

黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记5C++核心编程（类和对象——继承多态）

黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难

文章目录

• • • 4.6 继承
    • • 4.6.1 继承的基本语法
      • • 普通实现：
        • 继承实现：
        • 总结：
        • 派生类中的成员，包含两大部分：
      • 4.6.2 继承方式（继承的语法：`class 子类 : 继承方式 父类`）（公共继承、保护继承、私有继承）
      • 4.6.3 继承中的对象模型
      • 4.6.4 继承中构造和析构顺序（继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反）
      • 4.6.5 继承同名成员处理方式（当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数；如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数，需要加父类的作用域）（如子类Son的实例s想访问父类Base中的同名函数func()，则：`s.Base::func()`）
      • 4.6.6 继承同名静态成员处理方式（访问子类同名成员，直接访问即可；访问父类同名成员，需要加作用域）
      • 4.6.7 多继承语法（一个类继承多个类）（语法：` class 子类 ：继承方式 父类1 ， 继承方式 父类2...`）（多继承可能会引发父类中有同名成员出现，需要加作用域区分）（C++实际开发中不建议用多继承）（静态成员通常在类内定义，类外初始化，否则报错【有特殊情况，请注意特例】）
      • 4.6.8 菱形继承（两个派生类继承同一个基类，又有某个类同时继承者两个派生类，这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承）（虚继承、虚基类【virtual】）（菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据，导致资源浪费以及毫无意义；利用虚继承可以解决菱形继承问题）
    • 4.7 多态（静态多态: 函数重载 和 运算符重载属于静态多态，复用函数名；动态多态: 派生类和虚函数实现运行时多态）（静态多态的函数地址早绑定 - 编译阶段确定函数地址；动态多态的函数地址晚绑定 - 运行阶段确定函数地址）（多态使用：父类指针或引用指向子类对象）（子类对父类进行函数重写后，父类指针或引用指向子类对象，如果父类函数不加virtual标识符，则优先调用父类函数，如果父类或父类和子类同时加了virtual标识符，则优先调用子类函数）（函数重写：返回值类型、函数名、参数列表完全相同）（看到这没看了，去看qt去了。。。）
    • • 4.7.1 多态的基本概念
      • 4.7.2 多态案例一-计算器类
      • 4.7.3 纯虚函数和抽象类
      • 4.7.4 多态案例二-制作饮品
      • 4.7.5 虚析构和纯虚析构
      • 4.7.6 多态案例三-电脑组装

4.6 继承

继承是面向对象三大特性之一

有些类与类之间存在特殊的关系，例如下图中：

我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。

这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码

4.6.1 继承的基本语法

class 派生类名:［继承方式］ 基类名
    派生类新增加的成员
;

继承方式限定了基类成员在派生类中的访问权限，包括 public（公有的）、private（私有的）和
protected（受保护的）。此项是可选项，如果不写，默认为 private（成员变量和成员函数默认也是 private）。

例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同

接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处

普通实现：

#include <iostream>
using namespace std;

class Java

public:
	void header()
	
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	
	void footer()
	
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	
	void left()
	
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	
	void content()
	
		cout << "JAVA学科视频" << endl;
	
;
//Python页面
class Python

public:
	void header()
	
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	
	void footer()
	
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	
	void left()
	
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	
	void content()
	
		cout << "Python学科视频" << endl;
	
;
//C++页面
class CPP

public:
	void header()
	
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	
	void footer()
	
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	
	void left()
	
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	
	void content()
	
		cout << "C++学科视频" << endl;
	
;

void test01()

	//Java页面
	cout << "Java下载视频页面如下： " << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//Python页面
	cout << "Python下载视频页面如下： " << endl;
	Python py;
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//C++页面
	cout << "C++下载视频页面如下： " << endl;
	CPP cp;
	cp.header();
	cp.footer();
	cp.left();
	cp.content();



int main() 

	test01();

	system("pause");

	return 0;

运行结果：

Java下载视频页面如下：
首页、公开课、登录、注册...（公共头部）
帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)
Java,Python,C++...(公共分类列表)
JAVA学科视频
--------------------
Python下载视频页面如下：
首页、公开课、登录、注册...（公共头部）
帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)
Java,Python,C++...(公共分类列表)
Python学科视频
--------------------
C++下载视频页面如下：
首页、公开课、登录、注册...（公共头部）
帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)
Java,Python,C++...(公共分类列表)
C++学科视频

继承实现：

#include<iostream>
using namespace std;

//公共页面
class BasePage

public:
	void header()
	
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	

	void footer()
	
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)" << endl;
	
	void left()
	
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	

;

//Java页面
class Java : public BasePage

public:
	void content()
	
		cout << "JAVA学科视频" << endl;
	
;
//Python页面
class Python : public BasePage

public:
	void content()
	
		cout << "Python学科视频" << endl;
	
;
//C++页面
class CPP : public BasePage

public:
	void content()
	
		cout << "C++学科视频" << endl;
	
;

void test01()

	//Java页面
	cout << "Java下载视频页面如下： " << endl;
	Java ja;
	ja.header();
	ja.footer();
	ja.left();
	ja.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//Python页面
	cout << "Python下载视频页面如下： " << endl;
	Python py;
	py.header();
	py.footer();
	py.left();
	py.content();
	cout << "--------------------" << endl;

	//C++页面
	cout << "C++下载视频页面如下： " << endl;
	CPP cp;
	cp.header();
	cp.footer();
	cp.left();
	cp.content();




int main() 

	test01();

	system("pause");

	return 0;

运行结果：

Java下载视频页面如下：
首页、公开课、登录、注册...（公共头部）
帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)
Java,Python,C++...(公共分类列表)
JAVA学科视频
--------------------
Python下载视频页面如下：
首页、公开课、登录、注册...（公共头部）
帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)
Java,Python,C++...(公共分类列表)
Python学科视频
--------------------
C++下载视频页面如下：
首页、公开课、登录、注册...（公共头部）
帮助中心、交流合作、站内地图...(公共底部)
Java,Python,C++...(公共分类列表)
C++学科视频

总结：

继承的好处：可以减少重复的代码

class A : public B; 

A 类称为子类 或 派生类

B 类称为父类 或 基类

派生类中的成员，包含两大部分：

一类是从基类继承过来的，一类是自己增加的成员。

从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。

4.6.2 继承方式（继承的语法：class 子类 : 继承方式 父类）（公共继承、保护继承、私有继承）

继承的语法：class 子类 : 继承方式 父类

继承方式一共有三种：

• 公共继承
• 保护继承
• 私有继承

（首先，私有属性或方法不可继承；以公有方式继承时，原来的还是原来的；以保护继承方式继承时，都变保护属性或方法；以私有继承方式继承时，都变私有属性或方法）

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base1

public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
;

//公共继承
class Son1 :public Base1

public:
	void func()
	
		m_A; //可访问 public权限
		m_B; //可访问 protected权限
		//m_C; //不可访问
	
;

void myClass()

	Son1 s1;
	s1.m_A; //其他类只能访问到公共权限
	//s1.m_B;	//报错，保护属性无法从类外访问


//保护继承
class Base2

public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
;
class Son2 :protected Base2
//class Son2 :protected Base1

public:
	void func()
	
		m_A; //可访问 protected权限
		m_B; //可访问 protected权限
		//m_C; //不可访问
	
;
void myClass2()

	Son2 s;
	//s.m_A; //不可访问


//私有继承
class Base3

public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C;
;
class Son3 :private Base3

public:
	void func()
	
		m_A; //可访问 private权限
		m_B; //可访问 private权限
		//m_C; //不可访问
	
;
class GrandSon3 :public Son3

public:
	void func()
	
		//Son3是私有继承，所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到
		//m_A;
		//m_B;
		//m_C;
	
;

int main() 
	return 0;

4.6.3 继承中的对象模型

**问题：**从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base

public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C; //私有成员只是被隐藏了，但是还是会继承下去
;

//公共继承
class Son :public Base

public:
	int m_D;
;

void test01()

	cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl;	//sizeof Son = 16


int main() 

	test01();

	system("pause");

	return 0;

利用工具查看：

打开工具窗口后，定位到当前CPP文件的盘符

然后输入： cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名 所属文件名

效果如下图：

结论： 父类中私有成员也是被子类继承下去了，只是由编译器给隐藏后访问不到

示例：

F:\\Arnold_Test\\20211018_C_FILE_IOTest\\Project1>cl /d1 reportSingleClassLayoutSon 源.cpp
用于 x86 的 Microsoft (R) C/C++ 优化编译器 19.29.30133 版
版权所有(C) Microsoft Corporation。保留所有权利。

源.cpp

class Son       size(16):
        +---
 0      | +--- (base class Base)
 0      | | m_A
 4      | | m_B
 8      | | m_C
        | +---
12      | m_D
        +---
C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2019\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.29.30133\\include\\ostream(302): warning C4530: 使用了 C++ 异常处理程序，但未启用展开语义。请指定 /EHsc
C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2019\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.29.30133\\include\\ostream(295): note: 在编译 类 模板 成员函数“std::basic_ostream<char,std::char_traits<char>> &std::basic_ostream<char,std::char_traits<char>>::operator <<(unsigned int)”时
源.cpp(23): note: 查看对正在编译的函数 模板 实例化“std::basic_ostream<char,std::char_traits<char>> &std::basic_ostream<char,std::char_traits<char>>::operator <<(unsigned int)”的引用
源.cpp(23): note: 查看对正在编译的 类 模板 实例化“std::basic_ostream<char,std::char_traits<char>>”的引用
Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.29.30133.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

/out:源.exe
源.obj

F:\\Arnold_Test\\20211018_C_FILE_IOTest\\Project1>

4.6.4 继承中构造和析构顺序（继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反）

子类继承父类后，当创建子类对象，也会调用父类的构造函数

问题：父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base

public:
	Base()
	
		cout << "Base构造函数!" << endl;
	
	~Base()
	
		cout << "Base析构函数!" << endl;
	
;

class Son : public Base

public:
	Son()
	
		cout << "Son构造函数!" << endl;
	
	~Son()
	
		cout << "Son析构函数!" << endl;
	

;


void test01()

	//继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反
	Son s;


int main() 

	test01();

	system("pause");

	return 0;

运行结果：

Base构造函数!
Son构造函数!
Son析构函数!
Base析构函数!

总结：继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反

4.6.5 继承同名成员处理方式（当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数；如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数，需要加父类的作用域）（如子类Son的实例s想访问父类Base中的同名函数func()，则：s.Base::func()）

问题：当子类与父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢？

• 访问子类同名成员 直接访问即可
• 访问父类同名成员 需要加作用域

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base 
public:
	Base()
	
		m_A = 100;
	

	void func()
	
		cout << "Base - func()调用" << endl;
	

	void func(int a)
	
		cout << "Base - func(int a)调用" << endl;
	

public:
	int m_A;
;


class Son : public Base 
public:
	Son()
	
		m_A = 200;
	

	//当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数
	//如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数，需要加父类的作用域
	void func()
	
		cout << "Son - func()调用" << endl;
	
public:
	int m_A;
;

void test01()

	Son s;

	cout << "Son下的m_A = " << s.m_A << endl;
	cout << "Base下的m_A = " << s.Base::m_A << endl;

	s.func();
	s.Base::func();
	s.Base::func(10);


int main() 

	test01()C++核心编程引用

 C++核心编程之-内存分区模型
 C++  之引用
 C++快速扫盲（核心篇）
 初学者怎么学Java编程 需要了解哪些核心技术
 黑马程序员 C++教程从0到1入门编程笔记5C++核心编程（类和对象——继承多态）