（5）运算符重载
运算符重载概念：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。用到的代码是operator
①加号运算符重载
实现两个自定义数据类型相加的运算。
【注】对于内置的数据类型，编译器知道如何进行运算。
【注】重载加号有两种办法：一种是通过成员函数重载加号；另一种是通过全局函数重载加号。需要使用到：operator+
【注】成员函数重载本质为：
但是可以简化为：
【注】全局函数重载本质为：
但是可以简化为：
【注】运算符重载，也可以发生函数重载。
【总结】对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的。
【总结】不要滥用运算符重载。（如+号变-号等等）
②左移运算符重载
可以输出自定义数据类型。
【注】不会利用成员函数重载<<运算符，因为无法实现cout在左侧。
【注】只能利用全局函数重载左移运算符：
【注】ostream //输出流 的返回类型
③递增运算符重载
通过重载递增运算符，实现自己的整型数据。
【注】++a和a++区别：
【注】区分前置和后置递增使用占位参数int
【注】前置递增返回引用，后置递增返回值。（假设后置返回的是引用，那么会是一个局部对象的引用，当前函数执行完以后，这个对象就会被释放掉，所以如果此时还要返回它的引用，便会是非法操作）
④赋值运算符重载
C++至少给一个类添加4个函数：
a.默认构造函数（无参，函数体为空）。
b.默认析构函数（无参，函数体为空）。
c.默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝。
d.赋值运算符operator=，对属性进行值拷贝。
如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题。
【注】在堆区开辟内存要释放，但是加上析构函数后会导致释放两次内存，致使程序崩溃。——要利用深拷贝解决这个浅拷贝带来的问题。
【注】返回的 *this 一定要是引用 &
⑤关系运算符重载
重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作。
所以才需要重载关系运算符。
⑥函数调用运算符重载
a.函数调用运算符（）也可以重载
b.由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称其为仿函数
c.仿函数没有固定写法，非常灵活
【注】匿名函数对象：
（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，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。
①继承的基本语法
语法：class 子类 ： 继承方式 父类
【注】子类也称为派生类；父类也称为基类。
继承使用方法是在不同界面的类后面加一个：再加上public再加上公共页面的类名称即可。
【注】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；
【注】从基类继承过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。
②继承方式
继承的语法：class 子类 ： 继承方式 父类
继承方式一共有三种：
a.公共继承
b.保护继承
c.私有继承
【注】对于公共继承：
父类中的公共权限成员 到子类中依然是公共权限；父类中的保护权限成员 到子类中依然是保护权限；父类中的私有权限成员 子类访问不到。
【注】保护权限——类外访问不到：
【注】对于保护继承：
【注】对于私有继承：
【注】私有继承后全变为私有权限，即使是儿子也访问不到：
③继承中的对象模型
父类中所有非静态成员的属性都会被子类继承下去。
父类中私有成员属性 是被编译器隐藏了，因此访问不到，但是确实是被继承下去了
【注】查看继承的信息（利用开发人员命令提示工具查看对象模型）：
首先跳转盘符，回车之后跳转文件路径（cd 具体路径下），
回车之后查看命名（cl /d1 reportSingleClassLayout类名 文件名）。
【注】reportSingleClassLayout+类名——————报告单个类布局。
最终输出信息如下（m_A、m_B、m_C是父类继承过来的，m_D是子类特有的）：
④继承中构造和析构顺序
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。
【注】继承中的构造和析构顺序如下：
先构造父类，再构造子类；析构的顺序与构造的顺序相反。
⑤继承同名成员处理方式
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。
【注】如果子类中出现和父类同名的成员函数，子类的同名成员会隐藏掉父类中所有的同名成员函数：
如果想访问到父类中被隐藏的同名成员函数，需要加作用域：
【总结】
子类对象可以直接访问到子类中同名成员；
子类对象加作用域可以访问到父类同名成员；
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同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名成员函数。
⑥继承同名静态成员处理方式
静态成员和非静态成员出现同名，处理方式一致：
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。
【注】上图中“通过类名访问”中，第一个：：代表通过类名方式访问，第二个：：代表访问父类作用域下。
【注】与上一个类似：当子类与父类拥有同名的静态成员函数，子类会隐藏父类中所有同名静态成员函数，加作用域才可以访问到父类中同名的静态成员函数。
⑦多继承语法
C++允许一个类继承多个类。
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，需要加作用域来区分。
【注】C++实际开发中不建议用多继承
【注】父类中有同名成员出现，需要加作用域来区分：
⑧菱形继承
菱形继承概念：
两个派生类继承同一个基类；
又有某个类同时继承着两个派生类；
这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承。
【注】可能引发二义性：
【注】当菱形继承，两个父类拥有相同数据，需要加以作用域区分：
【注】菱形继承导致了数据有两份，即子类继承了两份相同的数据，资源浪费且毫无意义。
利用虚继承 解决菱形继承的问题。在继承之前加上关键字 virtual 变为虚继承，而最大的类——Animal类称为 虚基类。
【注】vbptr：虚基类指针，指向对应的vbtable：
（7）多态
多态是面向对象三大特性之一。
多态（一个接口有多种形态）分为两类：
a.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。
b.动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态。
静态多态和动态多态区别：
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。
①多态的基本概念
【注】如果想执行让猫说话，那么这个函数的地址就不能提前绑定，需要在运行阶段进行绑定，即地址晚绑定
【注】动态多态满足条件：
有继承关系；子类要重写（函数的返回值类型相同，函数名相同，形参列表中所有的内容也相同）父类的虚函数。
【注】动态多态使用条件：父类的指针或者引用指向子类的对象。
【注】空类的大小是1，即占1个字节。
可是加上virtual变为虚函数之后（相当于Animal中有了一个指针，其所占大小为4字节）
而当子类重写父类的虚函数，子类中的虚函数表内部会替换成子类的虚函数地址。
【验证】没有加virtual时：
（1个字节）
加上virtual时：
（4个字节）
Cat没有重写函数时：
（Animal::speak）
Cat类中重写了函数时：
（Cat::speak）
【注】多态优点：
代码组织结构清晰；可读性强；利于前期和后期的扩展以及维护。
【注】在真实地开发中，提倡 开闭原则。
开闭原则：对扩展进行开放，对修改进行关闭
【总结】C++开发提倡利用多态设计程序架构，因为多态优点很多。
②纯虚函数和抽象类
在多态中，通常父类中虚函数的实现是毫无意义的，主要都是调用子类重写的内容。
因此可以将虚函数改为纯虚函数。
纯虚函数语法：virtual 返回值类型 函数名 （ 参数列表 ） = 0 ；
当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类。
抽象类特点：
a.无法实例化对象； //（实例化：通过一个类，创建一个对象的过程）
b.子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类。
③虚析构和纯虚析构
多态使用时，如果子类中有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码。（父类指针在析构时候 不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现内存泄漏）
解决的方式为：将父类中的析构函数改为虚析构或者纯虚析构。（利用虚析构可以解决 父类指针释放子类对象时不干净的问题）
【注】在使用纯虚析构时要在额外的加上具体的实现功能（需要声明，也需要实现）
虚析构和纯虚析构的共性：
可以解决父类指针释放子类对象；都需要有具体的函数实现。
虚析构和纯虚析狗的区别：
如果是纯虚析狗，该类属于抽象类，无法实例化对象。
虚析构语法：
virtual ~类名（ ）{ }
纯虚析构语法：
virtual ~类名（ ）= 0； //声明
类名：：~类名（ ）{ } //实现
【总结】
a.虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象；
b.如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构；
c.拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类。
5.文件操作
程序运行时产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束都会被释放。
通过文件可以将数据持久化。
C++中对文件操作需要包含头文件
文件类型分为两种：
a.文本文件：文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中。
b.二进制文件：文件以文本的二进制形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂它们。
操作文件的三大类：
a.ofstream 写操作
b.ifstream 读操作
c.fstream 读写操作
（1）文本文件
①写文件
写文件步骤如下：
a.包含头文件： #include
b.创建流对象： ofstream ofs；
c.打开文件： ofs.open（“文件路径”，打开方式）；
d.写数据： ofs<<“写入的数据”；
e.关闭文件： ofs.close（）；
【注】文件打开方式（in读out写）：
【注】文件打开方式可以配合使用，利用 | 操作符。
【总结】
文件操作必须包含头文件fstream；
读文件可以利用ofstream，或者fstream类；
打开文件时需要指定操作文件的路径，以及打开方式；
利用 << 可以向文件中写数据；
操作完毕，要关闭文件。
②读文件
读文件与写文件步骤相似，但是读取方式相对于比较多。
读文件步骤如下：
a.包含头文件： #include
b.创建流对象： ifstream ifs；
c.打开文件并判断文件是否打开成功： ifs.open（“文件路径”，打开方式）；
d.读数据： 四种方式读取
e.关闭文件： ifs.close（）；
【注】读数据的四种方式：
【总结】
读文件可以利用ifstream ，或者fstream类；
利用is_open函数可以判断文件是否打开成功；
close关闭文件。
（2）二进制文件
以二进制的方式对文件进行读写操作。
打开方式要指定为 ios：：binary
①写文件
二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write。
函数原型：ostream& write（const char * buffer ， int len）；
参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数。
【注】以下两张图等价：
【注】
【总结】文件输出流对象，可以通过write函数，以二进制方式写数据。
②读文件
二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read。
函数原型：istream& read（const char * buffer ， int len）；
参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数。
【注】 
【总结】文件输入流对象，可以通过read函数，以二进制方式读数据。
浙公网安备 33010602011771号