C++学习笔记(1)

本学习笔记是C++ primer plus(第六版)学习笔记。复习C++基础知识的可以瞄瞄。

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第一章

1、预处理器——#include<iostream>将iostream文件内容添加到程序中。老式C头文件保留了扩展名.h，而C++头文件没有扩展名。

（有些C头文件被转换为C++头文件，去掉扩展名，并在前面加c，如cmath）

2、名称空间——相当于Java中的package，using编译指令相当于Java中的import。头文件没有.h前缀时，类、函数和变量是C++编译器的标准组件，被放置在名称空间std中。

3、类的本质——类是用户定义的一种数据类型。类定义描述的是数据格式及其用法，而对象则是根据数据格式规范创建的实体。

4、main()——main()的返回值(退出值)是返回给操作系统。通常退出值为0意味着程序运行成功。

第二章

5、OOP——面向对象编程的本质是设计并扩展自己的数据类型，让类型和数据匹配。

6、标识符——以一个下划线开头的名称被保留给实现，作全局标识符；以两个下划线或下划线加大写字母的名称被保留给实现(编译器及其使用的资源)使用。

（C++对名称长度没有限制）

7、整型——short至少16位；int至少和short一样；long至少32位，且至少和int一样长；long long至少64位，且至少和long一样长。

8、字节——字节通常指8位的内存单元，而C++中的字节依赖于实现。

9、运算符——运算符是内置的语言元素。sizeof运算符返回类型或变量的长度(字节)。所以，不同系统中sizeof( int )的返回值可能不同。

10、头文件climits——定义了各种表示类型限制的符号常量。如：#define INT_MAX 32767。（被设计为C可用的头文件，符号常量必须用#define编译指令定义）

11、变量初始化——

　　函数内部定义的变量，应该在定义的时候进行初始化，否则它的值是不确定的，为被创建前相应的内存单元保存的值。

　　(1)、int a = 1;　　//　　传统的C初始化

　　(2)、int b(2);　　//　　C++的新方式

　　(3)、int c = {3} 或 int c{3}　　//　　C++的大括号初始化器用于任何类型（大括号内不包含任何东西时，变量的初始化为0）

12、int——计算机处理起来效率最高的长度。除非使用后缀或值太大，C++通常将整形常量存储为int类型。

13、wcha_t——是整形类型，有足够的空间表示系统使用的最大扩展字符集。使用 iostream 中的 wcin 和 wcout 处理wcha_t流。

　　可以通过前缀L来指示宽字符常量和宽字符串，如 wcha_t a = L'p';　　wcout << L"tall" << endl;

　　(C++11新增类型 char16_t 和 char32_t ，都是无符号的，分别长16位和32位，使用前缀 u 表示前者，前缀 U 表示后者)

14、bool——C++将0解释为 false ，将非零解释为 true 。

15、const——创建常量时最好马上赋值，如cont int a = 5;常量通常将首字母大写。

16、浮点——float至少32位；double至少48位，且不少于float；long double 至少和double一样多。这三种类型的指数范围至少是-37-37。

　　（1）、cout.setf()可以控制输出格式，迫使cout使用定点表示法。因为cout通常会删除浮点后面的0，如3.3300000显示为3.33。

　　（2）、浮点常量通常为double类型，通常用后缀f或F指定float类型，用后缀l或L指定long double类型。

17、强制类型转换——

　　如：(long) thorn　　或　　long(thorn)

　　强制类型转换不会修改thorn本身，而是创建一个新的、指定类型的值。

　　也可以这样：　　static_cast<long> (thorn)　　，它比传统的强制类型转换更为严格。

18、auto——自动推断类型，关键字auto可以不指定变量的类型，编译器自动把变量的类型设置成与初始值相同，如 auto a = 100;

　　不过，auto一般是用于处理复杂类型

第四章

19、数组——

　　（1）、声明数组的通用格式：　　typeName arrayName[arraySize]　　,如 int a[5];

　　（编译器不会检查使用的下标是否有效。）

　　（2）、如果没有初始化函数中定义的数组，其元素的值为以前驻留在该内存中的值。（与函数中的变量一样）

　　（3）、sizeof 作用与数组名时，得到的是整个数组中的字节数。作用于元素时，得到的是该元素的字节数。

　　（4）、只有定义数组时才能初始化，之后就不行了。可以部分初始化，如：int a[5] = {1,2}，部分初始化时，编译器把其他元素设置为0。

　　可以这样：　　int b[] = {1,2,3,4,5};  让编译器计算元素个数。

　　（5）、使用列表初始化数组时，可以省略等号（=）；大括号内不包含任何内容时，默认所有元素为0；列表初始化禁止缩窄转换。

　　

20、字符串——

　　字符串是存储在内存的连续字节中的一系列字符。

　　（1）、C-风格的字符串以空字符结尾，其ASCII码为0，如：　　char dog[7] = {'a','b','c','d','e','f','\0'};　　注意，数组长度必须计算‘\0’　　

　　（2）、字符串常量，如：　　char cat[] = "cat";

　　（注意！'S'代表字符常量，而"S"表示‘S’和‘\0’两个字符组成的字符串，“S”实际表示的是字符串所在的内存地址）

　　（3）、拼接字符串时，第一个字符串最后的‘\0’会被第二个字符串的第一个字符取代。

　　（4）、strlen()函数返回存储在数组中的字符串的长度，只包括可见的字符，不包括空字符。　　

　　（5）、cin使用空白(空格、制表符和换行符)来确定字符串的结束位置，所以它读取数组输入时，只读取第一个单词，并自动添加空字符。

　　（6）、面向行的输入有getline()和get()，它们都通过换行符来确定输入结尾，不同的是，get()并不再读取并丢弃换行符。

　　cin.getline(name,ArSize),将读取ArSize-1个字符到name数组中。对于get(),可以这样使用：　　cin.get(name,ArSize).get();

　　（7）、读取空行时，get()将设置失效位；如果输入行包含的字符数比指定的多，getline()会设置失效位。后面的输入将被阻断。

　　（8）、允许：char c[] = {"hello world!"};

　　（9）、string类具有自动调整大小的功能，因此更为安全。

　　（10）、strcpy(str1,str2)将str2复制给str1,　　strcat(str1,str2)将str2附加到str1的结尾。

　　（11）、str1.size()和strlen(str1)的功能相同。前者是string类的一个方法，后者是一个常规函数。

21、原始(raw)字符串——原始字符串中，\n不表示换行符，如:　　　　默认定界符 ( 和 )　　cout << R"(don't use "\n" ,OK?)" << '\n'; 输出：don't use "\n" ,OK?

　　自定义定界符 +*( 和 )+*　　cout << R"+*("(don't use "\n" ,OK?)")+*" << '\n'; 输出："(don't use "\n" ,OK)"

22、结构——

　　（1）、定义：　　struct  man { char name[20];　　double weight;　　int age; };

　　（2）、声明，允许省略关键字struct，如:　　man mike;

　　（3）、初始化：　　man mike {"mike", 56.2, 22};

　　（4）、使用成员运算符（.）来访问各个成员。

　　（5）、同时定义结构和创建变量：　　struct  man { char name[20];　　double weight;　　int age; } mike = {"mike", 56.2, 22}, jim ;

　　（6）、还可以声明匿名结构：　　struct { int x, int y } point ;

23、结构中的位字段——指定占用特定位数的结构成员，如：　　struct my_bit { unsigned int x : 4;　　bool  y : 1; };

24、外部声明——函数外部的声明。C++不提倡使用外部变量，提倡使用外部声明。

25、共用体——

　　一种数据格式，能够存储不同的数据类型，但只能同时存储其中的一种类型，常用于节省内存。如：　　union id { long long_id ;　　char char_id; };

　　（1）、由于共用体每次只能存储一个值，其长度为最大成员的长度。

　　（2）、匿名共用体没有名称，其成员将成为位于相同地址处的变量，每次只有一个成员是当前成员。

26、枚举——

　　另一种创建符号常量的方式，可以代替const。如：　　enum spectrum { a , b , c , d , f };

　　（1）、默认情况下，a、b、c、d 、f 作为符号常量，对应0到4。

　　（2）、对于枚举，只定义了赋值运算符，并没有定义算术运算。

　　（3）、只能将定义枚举时使用的枚举量赋给枚举变量。

　　（4）、可以使用赋值运算符显式设置枚举量的值。如：　　enum bits { first , zero = 0 , two = 200 ,three , four };　　//这里three的值为201, first 的值为0

　　（5）、枚举的取值范围。bits的最大值是202，大于它的最小的2的幂为256，所以bits的取值范围为0—255　　

　　（6）、通过强制类型转换，增加了可赋值给枚举变量的合法值，只要在取值范围内。如：　　bits b = bits(240);

27、指针——

　　指针是一个变量，存储的是值的地址，而不是值本身。

　　（1）、地址运算符（&）可以获得变量的位置（存储地址）。

　　（2）、指针，将地址看作指定的量，将值看作派生量。指针名表示地址。

　　（3）、*运算符被称为间接值（解除引用）运算符。用于指针可以得到指针地址存储的值。

　　（4）、声明：　　int * a;　　// *运算符两边的空格是可选的　　int * b , c;　　// 创建指针b和int变量c，每一个指针都需要一个*

　　（5）、初始化：　　int * a = &b;　　// 将指针a的值设为&b

　　（6）、一定要在对指针使用解除引用运算符（*）之前，将指针初始化为一个确定的、适当的地址。　　

　　（7）、将数字赋值给地址：　　int * pt = (int * ) 0x8000000;

　　（8）、分配内存：　　int *pn = new int;　　//从堆(heap)或只有存储区(free store)的内存区域分配内存。

　　

28、数组——

　　（1）、编译时给数组分配内存被称为静态联编，程序运行时选择数组长度被称为动态联编。

　　（2）、创建动态数组：　　int * p = new int [10]; // p为该元素第一个元素的地址

　　（3）、释放数组：　　delete [] p;　　// 只能释放new分配的内存；　　不能delete两次；　　对空指针delete安全；　　数组用delete [] 释放。

　　（4）、不能使用sizeof运算符来确定动态分配的数组包含的字节数。

　　（5）、使用数组：　　p[0]为第一个元素，p[1]是第二个。　　// C++内部使用指针来处理数组，p[1]被看作 *(p+1)

　　（6）、p = p + 1;　　// 指针变量加1后，增加的量为它指向的类型的字节数。

　　（7）、多数情况下C++将数组名解释为数组第一个元素的地址。

　　（8）、指针和数组名的区别：　　可以修改指针的值，而数组名是常量；　　对数组名使用sizeof得到数组的字节数，而对指针使用sizeof得到指针的长度。

　　（9）、short tell[10];　　cout << tell;　　// 数组名本身为其第一个元素的地址，如：&tell[0] ，即一个2字节内存块的地址。

　　　　cout << &tell;　　// 输出的是一个20字节内存块的地址。

　　（10）、给cout提供一个字符的地址，它将从该字符开始打印，直到遇到空字符为止。

　　（11）、要打印一个指针的地址，必须把这个指针强转成另一种指针类型，如 (int *) p;

　　

29、使用new创建动态结构——struct1 * s = new struct1;　　// 此时，结构标识符是指针，所以不能使用成员运算符句点（.），

　　　　// 只能使用箭头成员运算符（->）访问成员或者使用（*s）.price 来访问成员。

30、自动存储、静态存储和动态存储——

　　（1）、函数内部定义的常规变量为自动变量，存储在栈中，后进先出（LIFO），程序执行中，不断增大缩小。为自动存储。

　　（2）、在函数外面定义，或声明变量使用static关键字的变量为静态变量。静态存储是整个程序执行期都存在的变量。

　　（3）、使用new创建的变量为动态存储。new和delete管理类一个内存池，被称为free store 或 heap。

　　（注意！栈中自动添加和删除机制使得占用的内存总是连续的，而new和delete可能导致只有存储区不连续）

31、模板类vector——类似string，也是一种动态数组，是使用new创建动态数组的替代品，自动使用new和delete管理内存。

　　　　#include<vector>　　using namespace std;　　// 包含头文件，vector位于std名称空间中

　　　　vector<int> ele(10);　　// 创建一个名为ele的vector对象，可存储10个类型为int的元素。

　　（注意，C++11中可用列表初始化。类型可以是变量）

32、模板类array——与数组一样，长度固定，使用栈存储，效率与数组相同，而更方便、安全。

　　　　#include <array> 　　using namespace std;　　array<int,5> arr;　　// 名为 arr 的array对象，包含5个int元素。

　　（注意，类型不能是变量！可用列表初始化）