一、C++介紹

? ? 本賈尼.斯特勞斯特盧普，于1979年在貝爾實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)分析UNIX系統(tǒng)內(nèi)核流量的分布情況時，特別希望有一種更加模塊化的工具，于1979.10開始著手研發(fā)一款新的編程語言，在C語言的基礎(chǔ)上增加了面向?qū)ο蟮臋C(jī)制，也就是C++，1983年完成了C++的第一個版本

? ? C++與C的關(guān)聯(lián)和重要區(qū)別：

? ? 1、C++完全兼容C語言的所有內(nèi)容

? ? 2、支持面向?qū)ο蟮木幊趟枷?? ? ? //C是面對過程的

? ? 3、支持運(yùn)算符重載、函數(shù)重載的編譯時多態(tài)機(jī)制 //抽象（封裝） 繼承 多態(tài)

? ? 4、泛型編程、模版編程

? ? 5、支持異常處理

? ? 6、類型檢查更加嚴(yán)格

? ? 7、C++增加了名字空間的機(jī)制

二、第一個C++程序

?

#include <iostream>
using namespace std;int main(int argc,const char* argv[])
{cout << "Hello World!" << endl;return 0;
}

? ? 1、文件擴(kuò)展名由 .c 變成 .cpp ?.cc ?.C ?.cxx

? ? 2、編譯器由gcc變成g++，gcc也可以繼續(xù)使用，需要增加編譯參數(shù)

? ? ? ? -xC++ -lstdc++

? ? 3、C++語言的標(biāo)準(zhǔn)頭文件不帶.h，iostream意為in out stream，在C++中輸入、輸出被封裝成了流操作(數(shù)據(jù)流)，C語言的頭文件還可以繼續(xù)使用，但是標(biāo)準(zhǔn)C的頭文件建議名字換成前面加c 后綴去掉的新名字 例如 cstdio，為了刪除原C標(biāo)準(zhǔn)頭文件中的大量的宏，重新放入名字空間中，防止命名沖突

? ? 4、C++輸入、輸出

? ? ? ? cout ? ?用于輸出

? ? ? ? cin ? ? 用于輸入

? ? ? ? 不需要占位符，會自動識別數(shù)據(jù)類型

? ? ? ? printf/scanf 屬于C標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù)

? ? ? ? cout/cin 是C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的類對象 ?//不是函數(shù)

? ? 5、增加了名字空間機(jī)制，是C++為了解決命名沖突而發(fā)明的一項(xiàng)機(jī)制

三、C++與C數(shù)據(jù)類型的不同

? ? 1、結(jié)構(gòu)的不同

? ? ? ? a、不再需要通過typedef來縮短結(jié)構(gòu)類型名，在C++中設(shè)計(jì)好結(jié)構(gòu)后，定義結(jié)構(gòu)類型時不再需要使用struct關(guān)鍵字了

? ? ? ? b、結(jié)構(gòu)中可以有成員是成員函數(shù)、成員變量，結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)指針使用 . 和 -> 訪問成員，如果是成員函數(shù)，那么可以直接訪問同結(jié)構(gòu)中的任何成員，不需要.和->

? ? ? ? c、結(jié)構(gòu)中有一些隱藏的成員函數(shù)：構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、拷貝構(gòu)造、賦值操作

? ? ? ? d、結(jié)構(gòu)可以繼承其它結(jié)構(gòu)，也可以被其他結(jié)構(gòu)所繼承

? ? ? ? e、可以給成員賦予訪問控制屬性

? ? ? ? ? ? public ? ? ? ?公開的(默認(rèn))

? ? ? ? ? ? protected ? ? 保護(hù)的 ?結(jié)構(gòu)內(nèi)和繼承了它的結(jié)構(gòu)中能使用

? ? ? ? ? ? private ? ? ? 私有的 ?只有結(jié)構(gòu)中才能使用

? ?

? ? 2、聯(lián)合的不同

? ? ? ? a、不再需要通過typedef來縮短聯(lián)合類型名，在C++中設(shè)計(jì)好聯(lián)合后，定義聯(lián)合類型時不再需要使用union關(guān)鍵字了

? ? ? ? b、聯(lián)合中可以有成員是成員函數(shù)、成員變量，聯(lián)合變量、聯(lián)合指針使用 . 和 -> 訪問成員，如果是成員函數(shù)，那么可以直接訪問同聯(lián)合中的任何成員，不需要.和->

? ? ? ? c、聯(lián)合中有一些隱藏的成員函數(shù)：構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、拷貝構(gòu)造、賦值操作

? ? ? ? d、可以給成員賦予訪問控制屬性

? ? ? ? ? ? public ? ? ? ?公開的(默認(rèn))

? ? ? ? ? ? protected ? ? 保護(hù)的 ?聯(lián)合內(nèi)和繼承了它的聯(lián)合中能使用

? ? ? ? ? ? private ? ? ? 私有的 ?只有聯(lián)合中才能使用

? ?

? ? 3、枚舉的不同

? ? ? ? a、不再需要通過typedef來縮短枚舉類型名，在C++中設(shè)計(jì)好枚舉后，定義枚舉類型時不再需要使用enum關(guān)鍵字了

? ? ? ? b、C++編譯器會對枚舉的值進(jìn)行檢查，如果不符合就報(bào)錯，只能給名字

? ? ? ? c、C語言使用整型來模擬的，C++中的枚舉類型是一種真正的數(shù)據(jù)類型，所以不能與整型進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換了

? ?

? ? 4、布爾類型的不同

? ? ? ? a、C++中有真正的布爾類型，bool、true、false 是C++的關(guān)鍵字，不再需要包含 stdbool.h 頭文件

? ? ? ? b、true、false 在C++中是1字節(jié)，而C語言是4字節(jié)(int) ? //bool不是C語言的關(guān)鍵字 所以寫c需要導(dǎo)入頭文件

? ? ? ? 注意：無論C還是C++，bool類型變量只能存儲0|1

? ?

? ? 5、字符串的不同

? ? ? ? a、C++中的字符串被封裝成了 string 類，可以與C語言的字符串進(jìn)行轉(zhuǎn)換

? ? ? ? b、string類被封裝在 string 文件，并屬于std名字空間，但是string已經(jīng)被iostream包含

? ? ? ? c、使用string類，可以通過運(yùn)算符的方式直接操作字符串，但是C語言string.h中的str系列函數(shù)也可以繼續(xù)使用

? ? ? ? ? ? = ? strcpy

? ? ? ? ? ? += ?strcat

? ? ? ? ? ? == ?strcmp ?相同為真

? ? ? ? ? ? size() \ length() ?strlen 只算字符個數(shù)

? ? ? ? d、C++中沒有規(guī)定string類必須以'\0'結(jié)尾，編譯器在實(shí)現(xiàn)時可以在結(jié)尾加上'\0'也可以不加，由編譯器決定，因?yàn)閟tring是一個類，它的長度信息已經(jīng)被封裝記錄在私有成員變量中了

? ?

? ? 6、void*的不同?

? ? ? ? 在C語言中，void*類型可以與任意類型的指針進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換

? ? ? ? 在C++中，void*類型不可以自動轉(zhuǎn)換成其他任意類型的指針，如果需要把void*類型的指針賦值給其他類型的指針時，必須通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換后才能賦值，為了提高指針數(shù)據(jù)類型的安全性

? ? ? ? 但是其他類型的指針還是可以自動轉(zhuǎn)換成void*類型的指針，因?yàn)镃語言標(biāo)準(zhǔn)庫、系統(tǒng)函數(shù)中采用了大量的void*類型作為參數(shù)，如果不保留這個方式會導(dǎo)致C++在調(diào)用這些函數(shù)時非常麻煩

? ? ? ? ? ? int* p = (int*)malloc(4);

? ?

四、名字空間

? ? 1、為什么需要名字空間

? ? ? ? 由于C++完全兼容C語言，C++標(biāo)準(zhǔn)庫中自帶大量的類、函數(shù)、宏，而且支持繼承語法，導(dǎo)致全局的標(biāo)識符大量增加，因此命名沖突的概率極大的增加，因此名字空間就是為了解決命名沖突

? ? 2、什么是名字空間

? ? ? ? 是C++中一種對命名空間進(jìn)行邏輯劃分的一種技術(shù)?

? ? ? ? namespace xxx

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? 變量;

? ? ? ? ? ? 函數(shù);

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、枚舉;

? ? ? ? ? ? 類;

? ? ? ? ? ? ...

? ? ? ? }??

? ? ? ? 定義了名字空間后形成了一個相對封閉的作用域空間

? ? 3、如何使用

? ? ? ? 1、直接導(dǎo)入

? ? ? ? ? ? using namespace xxx;

? ? ? ? ? ? 之后就可以直接使用名字空間中的所有內(nèi)容，雖然方便，實(shí)際工作中不建議

? ? ? ? 2、域限定符 ::

? ? ? ? ? ? xxx::標(biāo)識符

? ? 4、名字空間可合并

? ? ? ? 名字空間可以被多次定義，不同位置的名字空間編譯器會在編譯時自動合并

? ? ? ? a.cpp

? ? ? ? namespace n1{int a;}

? ? ? ? b.cpp

? ? ? ? namespace n1{int b;}

? ? ? ? main.cpp

? ? ? ? using namespace n1;// ?會把a(bǔ)、b都導(dǎo)入進(jìn)來

? ? 5、名字空間中的聲明和定義可以分開

? ? ? ? a.h

? ? ? ? namespace n1{

? ? ? ? ? ? extern int num;

? ? ? ? }

? ? ? ? a.cpp

? ? ? ? int n1::num;

? ? ? ? 注意：可以分開定義，但是必須加上 名字空間名::變量名

? ? 6、匿名名字空間

? ? ? ? 所有全局標(biāo)識符都?xì)w屬于同一個名字空間，稱為匿名名字空間，可以通過 ::全局標(biāo)識符 來指定訪問匿名名字空間中的內(nèi)容

? ? ? ? 例如：同名的全局變量被同名局部變量屏蔽后，可以以此指定訪問全局變量

? ? 7、名字空間可以嵌套

? ? ? ?

 namespace n1{int num = 10;namespace n2{int num = 20;namespace n3{int num = 30; ?}} ?}

? ? ? ? 采用逐層分解訪問

? ? ? ? n1::n2::n3::num

? ? ? ? 導(dǎo)入指定層的名字空間

? ? ? ? using namespace n1::n2;

? ? 8、可以給名字空間的名字取別名

? ? ? ? namespace n123 = n1::n2::n3

五、C++的堆內(nèi)存管理

? ? 1、語法格式：

? ? ? ? 類型* p = new 類型名;

? ? ? ? ? ? new 分配內(nèi)存，相當(dāng)于C語言的malloc ?

? ? ? ? delete p; ?

? ? ? ? ? ? delete 釋放內(nèi)存 相當(dāng)于C語言的free(p)

? ? 2、new 允許在分配內(nèi)存時直接初始化內(nèi)存

? ? ? ? 類型* p = new 類型名(val);

? ? ? ? int* p = new int(10);

? ?

? ? 3、new/delete 不能與 malloc/free 混合使用

? ? ? ? int* p = new int;

? ? ? ? free(p);

? ? ? ? 雖然語法允許，但是不能這樣混合使用

? ? ? ? 因?yàn)槭褂胣ew分配內(nèi)存時，會自動調(diào)用結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、類類型的構(gòu)造函數(shù)，使用delete釋放內(nèi)存時，會自動調(diào)用結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、類類型的析構(gòu)函數(shù)

? ? ? ? 但是malloc和free都不會調(diào)用，如果混用，就會導(dǎo)致構(gòu)造、析構(gòu)沒有對應(yīng)調(diào)用

? ? 4、連續(xù)內(nèi)存的申請和釋放

? ? ? ? 類型* p = new 類型名[個數(shù)];

? ? ? ? ? ? int* p = new int[10];//10個int類型的連續(xù)堆內(nèi)存40字節(jié)

? ? ? ? ? ? new[] 會多次調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

? ? ? ? delete[] p;

? ? ? ? ? ? delete[]專門用于釋放通過 new[] 申請出來的內(nèi)存

? ? ? ? ? ? delete[]也會多次調(diào)用析構(gòu)函數(shù)

? ? ? ? 注意：malloc/free ?new/delete ?new[]/delete[] 都不能混用

? ? ? ? 注意：通過new[]為結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、類類型申請的內(nèi)存的前4字節(jié)[-1]中記錄了申請的次數(shù)，這樣就可以讓編譯器知道需要調(diào)用多少次構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

? ? 5、重復(fù)釋放問題

? ? ? ? delete可以釋放空指針，但是也不能重復(fù)釋放其他有效地址，與free一致

? ? 6、內(nèi)存分配失敗?

? ? ? ? malloc分配內(nèi)存失敗會返回NULL

? ? ? ? new分配內(nèi)存失敗會拋出一個異常std::bad_array_new_length，如果不接異常并處理，那么會終止

? ? 7、返回值類型不同

? ? ? ? malloc返回一個void*類型的指針

? ? ? ? new返回一個對應(yīng)類型的指針

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? malloc/free ? 和 ? new/delete 的區(qū)別？

? ? 身份(本質(zhì))： ?????????函數(shù) ? ? ? ? ? ? ? ? ????????????????關(guān)鍵字/運(yùn)算符

? ? 返回值：? ? ? ? ? ? ? ? void* ? ? ? ? ? ? ? ?????????????????對應(yīng)類型的指針

? ? 參數(shù)：? ? ? ? ? ? ? ? ? ?字節(jié)個數(shù)(手動計(jì)算)? ? ? ? ? 類型(自動計(jì)算字節(jié)個數(shù))

? ? 連續(xù)內(nèi)存：? ? ? ? ? ? 手動計(jì)算總字節(jié)數(shù)? ? ? ? ? ? new[個數(shù)]

? ? 擴(kuò)容： ? ? ? ????????? ? ?realloc ? ? ? ? ? ? ?????????????????無法直接處理

? ? 失敗：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 返回NULL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 拋異常

? ? 構(gòu)造\析構(gòu)：? ? ???????不調(diào)用 ? ? ? ? ? ? ? ???????????????調(diào)用

? ? 初始化：? ? ? ? ? ? ? ?不能初始化 ? ? ? ? ?????????? ? ? 可以初始化

? ? 頭文件： ? ? ????????? ?stdlib.h ? ? ? ? ? ? ????????????????不需要

? ? 函數(shù)重載： ? ?????????不允許重載 ? ? ? ?????????? ? ? ? 允許

? ? 內(nèi)存分配的位置：? 堆內(nèi)存 ? ? ? ? ? ? ?????????????????自由存儲區(qū)

? ? ? ? 注意：自由存儲區(qū)是一個抽象的概念，而不是具體某個位置段，平時一般稱new是分配在堆內(nèi)存也問題不大，因?yàn)閚ew底層默認(rèn)調(diào)用了malloc，所以此時稱分配在堆內(nèi)存沒問題，但是new可以像運(yùn)算符一樣被程序員重載或借助 new(地址) 類型 兩種方式分配內(nèi)存時，可以分配到其他內(nèi)存段，所以稱為自由存儲區(qū)