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C++面向对象高级编程(下)

article 2025/1/9 2:46:08

C++面向对象高级编程(上)

C++面向对象高级编程(下)

泛型编程（Generic Programming）(模板) 和面向对象编程（Object-Oriented Programming）虽然分属不同思维，但它们正是C++的技术主流；

深入探索面向对象之继承关系（inheritance）所形成的对象模型（Object Model），包括隐藏于底层的 this 指针，vptr（虚指针），vtbl（虚表），virtual mechanism（虚机制），以及虚函数（virtual functions）造成的polymorphism（多态）效果。

1、转换函数没有返回类型，没有传入参数，后面应该加const

2、类模板 class template,使用的时候要说明类型

template<typename T>
class complex
{
public:
	complex( T r = 0,T i = 0): re (r), im (i){ }
	comp1ex& operator+=(const complex&);
	T real () const { return re; }
	T imag () const { return im; }

private:
	T re,im ;
	friend complex& _doapl (complex* , const complex&);
};

使用：

{
	complex<double>c1(2.5,1.5);
	complex<int> c2(2,6);
	...
}

3、函数模板function template,使用的时候不需要说明类型，编译器会对function template进行实参推导。

class stone
{
public:
	stone(int w,int h, int we): _w ( w ),_h (h), _weight (we){}
	bool operator<(const stone& rhs) const { return _weight < rhs._weight; }
	
private:
	int _w, _h,_weight;
};

template <class T>
inline
const T& min (const T&a, const r& b)
{
	return b < a ? b : a ;
}

使用：

stone r1(2,3), r2(3,3), r3;
r3 = min(r1, r2);

4、成员模板 member template ,模板里面嵌套着其他模板

template <class T1,class T2>
struct pair{
	typedef T1 first_type;
	typedef T2 second_type;
	
	T1 first;
	T2 second;

	pair ()
		: first(T1()) , second(T2()) { }
	pair (const T1& a, const T2& b)
		: first(a) , second(b) { }
	
	template <class U1, class U2>
	pair (const pair<U1, U2>& p)
		: first(p.first) , second(p.second) { }     //把初值的头尾放进来，放入本身的头尾
													//把子类赋给对应的父类，up-cast
};

5、specialization，模板特化

template <class Key>//泛化
struct hash { };

//特化
template<>
struct hash<char> {
	size_t operator () (char x) const { return x; }
};

template<>
struct hash<char> {
	size_t operator () (int x) const { return x; }
};

template<>
struct hash<char> {
	size_t operator () (long x) const { return x; }
};

6、template template parameter，模板模板参数

template<typename T, template <typename T>
					 class Container//容器
		 >
class xCls
{
private:
	Container<T> c ;
public:
	...
} ;

template<typename T>
using Lst = list<T,allocator<T>>;

使用：

xCls<string, list> mylst1; 	 		//错误
xc1s<string, Lst> mylst2;			//正确

7、variadic templates (since C++11) 数量不定的模板参数

void print()//没有参数的时候调用这个
{
}

template<typename T, typename... Types>// ...表示一包
void print(const T& firstArg, const Types&... args)
{
	cout << firstArg << endl;
	print(args...);//一直调用本身，直到没有参数，调用上面的print()
}

想要知道后面的一包有多少个，可以使用 sizeof...(args)

…就是一个所谓的 pack（包）
用于 template parameters,就是template parameters pack （模板参数包）
用于function parameter types,就是function parameter types pack （函数参数类型包）
用于function parameters,就是function parameters pack (函数参数包）

8、智能指针 auto (since C++11)

list<string>c;
...
list<string>::iterator ite ;
ite = find(c.begin(), c.end(), target);

可以写成：

list<string>c;
...
auto ite = find(c.begin(), c.end(), target);//赋值的时候，auto 会自动推出类型
											//声明变量的时候不能使用auto, 推不出来类型

9、ranged-base for (since C++11)
例如：

for (int i : {2, 3, 5, 7, 9, 13, 17, 19}){
	cout<< i << endl;
}

vector<double> vec;
...
for ( auto elem : vec ) {//pass by value
	cout <<elem <<endl;
}
for ( auto& elem : vec ) {//pass by reference
	elem *= 3;
}

10、reference

int x = 0;
int* p = &x;
int& r = x;     //r代表(别名)x,现在r,x都是0
int x2 = 5;

r = x2;         // （❌错误），r不能重新代表其他变量，相当于是x的一个别名。现在 r,x 都是5
int& r2 = r;    //现在r2是5 (r2代表r，亦相当于代表×)