C++基础（三）

 

一、C++的三大特性

　　封装、继承、多态

　　多态简而言之就是用父类型的指针指向子类型的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。这种技术可以让父类的指针具有“多种形态”。

　　多态意味着多种形态，当类之间存在层次结构，且不同类之间通过继承关联时，就会用到多态。　　

　　需要在基类中将公有函数名设置为虚函数，此时编译器就会通过指针内容调用函数，而非通过指针类型调用函数（静态多态）。

　　1、多态

　　普通函数的继承是实现继承，派生类继承了基类函数，继承的是函数的实现，虚函数的继承是一种接口继承，派生类继承的是基类虚函数的接口，目的是为了重写，达成多态。所以，如果不是为了实现多态，不要把函数定义成虚函数

　　2、虚表与vptr指针

　　当类中声明虚函数的时候，编译器会在类中生成一个函数虚表。虚函数表是一个存储类成员函数指针的数据结构，这个虚函数表由编译器自动生成和维护，virtual成员函数会被编译器放入虚函数表中，存在虚函数时，每个对象中都有一个指向虚函数表的指针。

二、const的作用

　　1、定义const常量，可以防止意外的修改

　　2、相较于#define便于进行类型安全检查

　　3、相较于#define更节约内存空间

　　4、编译器不为普通const菜场里那个分配存储空间，使得没有存储和读内存的操作，提高了效率。

三、析构函数

　　是类的一种特殊的成员函数，会在每次删除所创建的对象时执行，它不会返回任何值，也不会有任何参数。

　　析构函数有助于在跳出程序前释放资源。　

　　基类的析构函数最好写成虚基类，此时派生类的析构函数会自动重写基类的析构函数，可以理解为编译器对析构函数做了特殊处理。

四、内联函数(inline)

　　目的是提高函数的执行效率，但是必需要和函数定义体放在一起，仅与函数声明体放在一起没有任何意义。

　　缺点：滥用内联函数会让程序变慢。

五、钻石继承问题（菱形继承）

　　

 

　　问题描述：D类中会有两份A类的成员（包括数据和方法），所以D的对象会包含A的两个子对象，这会导致调用函数不明确（D的对象不清楚应该调用B中的函数还是C中的函数）。

 

 　解决方法：class B : virtual public A{};

　　　　　　 class C : virtual public A{};

　　即为B、C虚继承A类后，类D中将会只有一个A的子对象。　

 六、同名覆盖问题

　　场景描述：父类指针指向子类时，调用了一个在父类和子类中均存在的函数（在子类中把父类的此函数进行了重写），此时调用的是哪个函数。

　　1、父子间的赋值兼容

　　（1）子对象可以直接赋值/初始化父类对象。

　　（2）父类指针可以直接指向子类对象。　

　　（3）父类引用可以直接引用子类对象。

　　2、父类指针（引用）：当使用父类指针直接指向（引用）子对象时

　　（1）子类退化为父类对象。

　　（2）只能访问父类中定义的成员

　　（3）可以直接访问被子类覆盖的同名成员。

　　3、特殊的同名函数

　　子类中可以重定义父类中已经存在的同名函数，这种重定义发生在继承中，称为函数重写。

　　若采用父类指针指向子类对象，并调用在子类中重写过的函数，此时会调用父类对象中的函数为了解决此问题，引入多态的概念（通过虚继承避免）。

七、引用

　　引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作和对变量直接操作完全一样。

　　引用的声明方法： 类型标识符 &引用名=目标变量名。

　　int a;

　　int &ra =a; 此时定义了一个引用ra,它是变量a的引用，也即别名。

　　引用只是一个别名，本身不是数据类型，也不占用存储单元，系统也不分配存储单元，对引用取地址等价于对目标变量取地址。

　　无法建立对数组的引用。

　　　　1、常引用

　　　　const 类型标识符 &引用名= 目标变量名

　　　　避免通过引用更改目标变量的值，达到了引用的安全性。

　　　　2、引用作为返回值

　　　　（1）、 以引用返回函数值的时候，定义函数时需要在函数名前加&。

　　　　（2）、用引用返回一个函数值的好处是，在内存中不产生被返回值的副本，可以节约内存开销。