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C++入门到进阶(图文详解,持续更新中)_c++ 进阶教程

c++ 进阶教程

C++入门到进阶(图文详解,持续更新中)

详解C++入门知识到进阶,配合图观看易于理解记录

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C++入门到进阶(图文详解,持续更新中)

文章目录

前言

一、数据

(一)数据类型

1.基本数据类型/内置数据类型

2.自定数据类型/复合数据类型

(1)数组

(2)结构体

(3)指针

(二)C++常用运算符

赋值运算符

关系运算符

逻辑运算符

杂项运算符

(三)数据的本地化存储

1.准备工作:

2.写流即向本地文件中写入数据该如何实现?

(1)创建写流的对象或创建写流的变量

(2)打开文件执行,准备执行写数据(称为开流)

(3)对本地写数据

(4)关闭流

3.读流(即从本地文件中读取数据)

(1)创建读流对象

(2)打开文件准备读取数据(称为开流)

(3)开始从本地读取数据

(4)关闭流

(5)存储案例展示:(存储数据到UserInfo的txt文本中,读取数据,新增数据,查找相关姓名、年龄、地址)

二、函数

(一)函数的声明和定义

1.函数声明的作用

2.函数的定义

(二)函数传值

1.传出数据(即返回值)

2.传入数据(即传参)

(1)什么是传参?

(2)作用

(3)类型

3.关于形参在函数声明和函数定义中注意点

4.默参

5.函数重载

6.传参方式

三、内联函数

(一)其它名称

(二)怎么写一个内联函数

(三)内联函数有什么用

(四)内联函数的注意事项

(五)内联的优缺点

四、宏

(一)作用

(二)语法

(三)分类

1.简单宏

2.带参数宏

(四)卸载宏

五、别名

数据类别名

六、作用域

(一)全局域

1.函数:

2.变量:

3.如果存在命名冲突怎么解决?

(二)成员域

1.函数:

2.变量:

(三)局部域

(四)语句域

七、随机数

面向对象编程(OOP)

(一)什么是面向对象?

(二)优点

(三)类

1.实例化

2.成员

(1)成员属性

(2)成员函数

普通成员函数

特殊成员函数:

分类

3.常函数

(四)特性

1.封装

2.继承

3.多态


前言

C++ 是一门高级语言,是一种编译型的语言,需要先把源代码先编译成机器语言的可执行程序,然后再执行可执行程序。这里就对C++知识进行探究


一、数据

(一)数据类型

1.基本数据类型/内置数据类型

整型:有符号与无符号

int

unsignedf int

long

unsigned long int

short int

ushort

byte

sbyte

long int

unsigned long int

浮点型/实型:

float

double

long double

字符型:

char

布尔型:

bool

2.自定数据类型/复合数据类型

(1)数组

存放一组同质类型的元素(同种类型)

(2)结构体
(3)指针

指向一个内存空间的地址

指针

数组指针

指针数组

函数指针

(二)C++常用运算符

赋值运算符

基本赋值运算符:=

复合赋值运算符:+=(加赋值)、-=(减赋值)、*=(乘赋值)、/=(除赋值)、%=(求余赋值)、 <<=(左移赋值)、>>=(右移赋值)、&=(按位与赋值)、|=(按位或赋值)、*A=(按位异或赋值)

关系运算符

== != < > <= >=

逻辑运算符

&& || !

杂项运算符

sizeof和三目运算符

(三)数据的本地化存储

1.准备工作:

实现本地化存储需要

头文件为:iostream,ofstream

引入头文件

#include<iostream>

#include<ofstream>

命名空间为:std

引入命名空间:

using namespace std;

2.写流即向本地文件中写入数据该如何实现?

使用ofstream的方法,操作步骤为:

(1)创建写流的对象或创建写流的变量

ofstream ofs;

(2)打开文件执行,准备执行写数据(称为开流)

ofs.open("abc.txt", ios::out);

(3)对本地写数据

string name;

getline(cin, name,'q');

ofs << name << endl;

(4)关闭流

ofs.close();

3.读流(即从本地文件中读取数据)

(1)创建读流对象

 ifstream ifs;

(2)打开文件准备读取数据(称为开流)

ifs.open("abc.txt", ios::in);

(3)开始从本地读取数据

方法1:
 char ValueArrays[1024]{};

 while (ifs >> ValueArrays)//非零即为真
    {
        cout << ValueArrays << endl;//这是字符串的打印
    }

方法2:

string str = " ";
    while (ifs >> str)
    {
        cout << str << endl;
    }

(4)关闭流

 ifs.close();

(5)存储案例展示:(存储数据到UserInfo的txt文本中,读取数据,新增数据,查找相关姓名、年龄、地址)
  1. #include <iostream>
  2. #include<fstream>
  3. #include<string>
  4. #include"User.h"
  5. /*
  6. 预处理
  7. #include中的" "和<>的使用
  8. <>:代表的导入C++库文件
  9. “ ”:先检索是否有没有自己写的头文件,如果检索不到自己写的头文件,会自动查找C++库,找不到就报错
  10. */
  11. using namespace std;
  12. void Save()
  13. {
  14. using namespace std;
  15. ofstream ofs;
  16. ofs.open("abc.txt", ios::out);
  17. string name;
  18. getline(cin, name,'q');
  19. ofs << name << endl;
  20. ofs.close();
  21. }
  22. int name_index = 0;
  23. void Add(string nameArrays[])//name是一个形参,需要一个string 类型数组的地址
  24. {
  25. string name = " ";
  26. cin >> name;
  27. nameArrays[name_index] = name;
  28. name_index++;
  29. ofstream ofs;
  30. ofs.open("abc.txt", ios::out);
  31. for (int i = 0; i < name_index; i++)
  32. {
  33. ofs << nameArrays[i] << endl;
  34. }
  35. ofs.close();
  36. }
  37. void GetValue()
  38. {
  39. using namespace std;
  40. //1. 创建对象
  41. ifstream ifs;
  42. //2. 开流
  43. ifs.open("abc.txt", ios::in);
  44. //3.读取数据,方法1
  45. //3.1数据本地读取出来了,需要找到一个容器去存放读取出来的数据
  46. char ValueArrays[1024]{};
  47. //3.2开始取出数据,并将本地数据在数据中
  48. while (ifs >> ValueArrays)//非零即为真
  49. {
  50. cout << ValueArrays << endl;//这是字符串的打印
  51. }
  52. ifs.close();
  53. cout << "---------" << endl;
  54. //3.读取数据,方法2
  55. //3.1数据本地读取出来了,需要找到一个容器去存放读取出来的数据
  56. //读取不走回头路
  57. ifs.open("abc.txt", ios::in);
  58. string str = " ";
  59. while (ifs >> str)
  60. {
  61. cout << str << endl;
  62. }
  63. ifs.close();
  64. cout << "--------" << endl;
  65. //3.读取数据,方法3 借助一个ifstream里的一个函数getline
  66. ifs.open("abc.txt", ios::in);
  67. char buf[1024]{};
  68. while (ifs.getline(buf, sizeof(buf)))//getline是ifstream下的一个函数,用于获取到一行数据,函数的第一个参数是用于接收一行数据的字符数组,
  69. //第二个参数是用于接收数据的容器的大小
  70. {
  71. cout << buf << endl;
  72. }
  73. ifs.close();
  74. cout << "--------" << endl;
  75. //3.读取数据,方法4 借助一个string里的一个函数getline
  76. ifs.open("abc.txt", ios::in);
  77. string str_buf = {};
  78. while (getline(ifs, str_buf))
  79. {
  80. cout << str_buf << endl;
  81. }
  82. ifs.close();
  83. cout << "--------" << endl;
  84. //3.读取数据,方法5 借助一个ifstream里的一个函数eof
  85. ifs.open("abc.txt", ios::in);
  86. char eof_buf[1024]{};
  87. while (!ifs.eof())
  88. {
  89. ifs >> eof_buf;
  90. cout << eof_buf << endl;
  91. }
  92. ifs.close();
  93. }
  94. void SetValue()
  95. {
  96. string name = " ";
  97. string age = " ";
  98. string address = " ";
  99. cout << "请输入姓名:" << endl;
  100. cin >> name;
  101. cout << "请输入年龄:" << endl;
  102. cin >> age;
  103. cout << "请输入地址:" << endl;
  104. cin >> address;
  105. ofstream ofs;
  106. ofs.open("Value.txt", ios::out);
  107. ofs << name << " ";
  108. ofs << age << " ";
  109. ofs << address << endl;
  110. ofs.close();
  111. }
  112. void SelValue()
  113. {
  114. string r_name = " ";
  115. string r_age = " ";
  116. string r_address = " ";
  117. ifstream ifs;
  118. ifs.open("Value.txt", ios::in);
  119. while (ifs >> r_name && ifs >> r_age && ifs >> r_address)
  120. {
  121. cout << "姓名:" << r_name << ",年龄:" << r_age << ",地址:" << r_address << endl;
  122. }
  123. ifs.close();
  124. }
  125. //增加用户
  126. User uArray[6] = {};
  127. int uSize = 0;
  128. void AddUser()
  129. {
  130. string name;
  131. int age;
  132. string address;
  133. cout << "输入姓名:" << endl;
  134. cin >> name;
  135. cout << "输入年龄:" << endl;
  136. cin >> age;
  137. cout << "输入地址:" << endl;
  138. cin >> address;
  139. User uInstance;
  140. uInstance.name = name;
  141. uInstance.age = age;
  142. uInstance.address = address;
  143. uArray[uSize] = uInstance;
  144. uSize++;
  145. ofstream ofs;
  146. ofs.open("UserInfo.txt", ios::out);
  147. for (int i = 0; i < uSize; i++)
  148. {
  149. ofs << uArray[i].name << " ";
  150. ofs << uArray[i].age << " ";
  151. ofs << uArray[i].address << endl;
  152. }
  153. ofs.close();
  154. }
  155. int Find(string name)
  156. {
  157. for (int i = 0; i < uSize; i++)
  158. {
  159. if (uArray[i].name == name)
  160. {
  161. return i;
  162. }
  163. }
  164. return -1;
  165. }
  166. //查询所有人的所有信息
  167. void SelAllUser()
  168. {
  169. ifstream ifs;
  170. ifs.open("UserInfo.txt", ios::in);
  171. //is_open判断上一行代码中打开的文件是否存在
  172. //存在返回真,不存在返回假
  173. /*if (ifs.is_open())
  174. {
  175. cout << "文件存在" << endl;
  176. }
  177. else
  178. cout << "文件不存在" << endl;*/
  179. if (!ifs.is_open())
  180. {
  181. cout << "文件不存在" << endl;
  182. return;//文件不存在,下方逻辑不用执行
  183. }
  184. char buf[1024];
  185. ifs >> buf;
  186. if (ifs.eof())
  187. {
  188. cout << "文件存在,但没数据" << endl;
  189. return;//下方逻辑无需进行
  190. }
  191. ifs.close();
  192. ifs.open("UserInfo.txt", ios::in);
  193. int i = 1;
  194. string name;
  195. int age;
  196. string address;
  197. while (ifs >> name && ifs >> age && ifs >> address)
  198. {
  199. cout << "第" << i << "人的姓名是" << name << ",年龄是" << age << ",地址是" << address << endl;
  200. }
  201. }
  202. //查询某个人的所有信息
  203. void SelUser()
  204. {
  205. cout << "输入名字" << endl;
  206. string sel_name = " ";
  207. cin >> sel_name;
  208. int index = Find(sel_name);//Find()会返回一个int类型的值
  209. if (index != -1) {}//
  210. ifstream ifs;
  211. ifs.open("UserInfo.txt", ios::in);
  212. string name = " ";
  213. int age = 0;
  214. string address = " ";
  215. while (ifs >> name && ifs >> age && ifs >> address)
  216. {
  217. if (name == sel_name)
  218. {
  219. cout << "用户名为:" << name << ",年龄是:" << age << ",地址是:" << address << endl;
  220. }
  221. }
  222. }
  223. //初始化
  224. int Init()
  225. {
  226. ifstream ifs;
  227. ifs.open("UserInfo.txt", ios::in);
  228. if (!ifs.is_open())
  229. {
  230. cout << "文件不存在" << endl;
  231. return -1;//文件不存在,下方逻辑不用执行
  232. }
  233. char buf[1024];
  234. ifs >> buf;
  235. if (ifs.eof())
  236. {
  237. cout << "文件存在,但没数据" << endl;
  238. return -1;//下方逻辑无需进行
  239. }
  240. ifs.close();
  241. ifs.open("UserInfo.txt", ios::in);
  242. int i = 0;
  243. string name;
  244. int age;
  245. string address;
  246. while (ifs >> name && ifs >> age && ifs >> address)
  247. {
  248. uArray[i].name = name;
  249. uArray[i].age = age;
  250. uArray[i].address = address;
  251. i++;
  252. }
  253. return i;
  254. }
  255. int main()
  256. {
  257. //string str = {};
  258. //getline(cin, str, 'q');//控制台输入数据,赋值到str中,按q键再按回车键结束
  259. //getline(cin, str, '\t');//控制台输入数据,赋值到str中,按Tab键然后再按回车结束
  260. //cout << str << endl;
  261. //Save();
  262. //GetValue();
  263. //SetValue();
  264. // SelValue();
  265. int addIndex = Init();
  266. while (true) {
  267. cout << "添加:1,查询:2,退出:0" << endl;
  268. int selecter;
  269. cin >> selecter;
  270. switch (selecter)
  271. {
  272. case 0:
  273. exit;
  274. break;
  275. case 1:
  276. AddUser();
  277. break;
  278. case 2:
  279. SelAllUser();
  280. break;
  281. }
  282. }
  283. system("pause");
  284. }

二、函数

(一)函数的声明和定义

1.函数声明的作用

代表的是函数的出生位置(占位置的),如果在文件最上方的位置声明了函数,不用担心函数和函数之间互相调用编译不通过的问题

2.函数的定义

为函数声明写函数体(写逻辑)

注 :可能出现的bug,函数只有声明,没有定义,这个函数却被调用了,被编译时期的异常error

(二)函数传值

1.传出数据(即返回值)

(1)作用:在函数内传数据出函数

(2)样式

返回类型 函数名称(参数)

{

        return 对应返回类型的值;

        //此处的return有双重作用:

        1.跳转语句(跳出函数)

        2.返回值

}

(3)可以返回的值:

1.对应返回类型的值

2.对应返回类型的变量

3.带同种返回类型返回值的函数调用——先执行函数调用,再返回值

2.传入数据(即传参)

(1)什么是传参?

传参就是实参传入形参

(2)作用

在函数外部传入数据到函数内部

(3)类型

形参:在函数声明和定义的时候写的是行参

实参:在函数调用的时候 传递的值是实参

实参的种类:

对应形参类型的值

对应形参类型的变量

带同种返回类型返回值的函数调用,即先执行函数调用,再传参数(实参传参数)

3.关于形参在函数声明和函数定义中注意点

  • 声明的形参参数名称和定义的形参参数名称

  • 可以不一样声明的时候可以省略参数名称

  • 如果存在函数的默参,默认是必须写在函数声明位置的,不可以在声明和定义中都写一遍默参

4.默参

作用:函数可以在声明或者定义的时候给出默认的逻辑执行

  • 关于默参的放置位置说明

    • 如果只有一个默参

      • 放在参数结尾处(最右侧)

    • 如果有多个默参

      • 从右到左依次给出默参,中间不可以隔开使用

        • 错误演示:void Function(int i=10,int a,bool b=false)

        • 正确演示::void Function(int i=10,int a=10,bool b=false)

5.函数重载

  • 函数名相同,但是函数参数(参数类型)不同,通过传入不同的实参,调用不同的函数,执行不同的功能

  • 注意:

    • 函数返回值不参与函数重载的过程

    • 如果被重载的函数中出现了默参

      • 建议不要写成重载函数

      • 如果不接受建议,就需要保证默参的几个参数类型与其他被重载的函数的参数不一致

6.传参方式

(1)值传递:值传递只能影响本函数,值的修改不会影响其他的功能,也不会影响到实参

(2)地址传递

(3)引用传递

三、内联函数

(一)其它名称

1.内联函数

2.在线函数

3.编译时期展开函数

(二)怎么写一个内联函数

inline声明和定义都需要添加在类中,当一个函数的声明和定义放在一起的时候,默认这个函数是内联函数

(三)内联函数有什么用

简单的逻辑写在内联函数中,可以有效提高程序的执行速度

(四)内联函数的注意事项

switch for while do while这种较为复杂的逻辑不要放在内联函数中

代码尽量不要超过10行

(五)内联的优缺点

用空间换时间

实现的是在编译时期,逻辑的复制粘贴,而不是函数跳转

四、宏

(一)作用

实现文本替换,可以一定程度上减少记忆负担

(二)语法

简单宏:

#define <宏名> <文本内容>

例:#define MINNUMBER 0.01

带参:

#define 宏名 (参数列表) 文本内容

例:#define function(x)    x*x

(三)分类

1.简单宏

添加宏:#define 宏名 文本内容

2.带参数宏

添加宏:#define 宏名(参数列表) 文本内容

在使用宏的时候将实参(数或者变量) 传给形参

(四)卸载宏

#undef 被卸载宏名

五、别名

数据类别名

typedef :为数据类型取别名(将复杂的数据类型修改为简单易读的名称)

六、作用域

(一)全局域

1.函数:

全局函数

2.变量:

全局变量:可以不初始化,系统会帮助初始化,但在实际项目开发中,建议程序员手动初始化

3.如果存在命名冲突怎么解决?

添加命名空间namespace全局变量

(二)成员域

1.函数:

成员函数:如果成员函数的声明和定义放在了一起,这个成员函数将被处理为内联函数

2.变量:

成员变量(成员属性):可以不初始化,系统会帮助初始化,但在实际项目开发中,建议程序员手动初始化

(三)局部域

变量:局部变量,必须初始化

(四)语句域

if...else while for do...while 循环中创建的变量

{ }

七、随机数

1.导入头文件

2.添加随机种子

3.使用随机数

参考源码:

面向对象编程(OOP)

(一)什么是面向对象?

OOP——Object Oriented Programming。

面向对象(Object Oriented)是软件开发方法,一种编程范式。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。

面向对象是相对于面向过程来讲的,面向对象方法,把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。

对象的含义是指具体的某一个事物,即在现实生活中能够看得见摸得着的事物。在面向对象程序设计中,对象所指的是计算机系统中的某一个成分。在面向对象程序设计中,对象包含两个含义,其中一个是数据,另外一个是动作。对象则是数据和动作的结合体。对象不仅能够进行操作,同时还能够及时记录下操作结果。

(二)优点

扩展数据类型,更符合现实生活的思考方式。

(三)类

1.实例化

通过类创造出一个对象的过程

2.成员

(1)成员属性

成员属性可以不手动初始化,原因:因为每个类都存在构造函数。

例:int number;

(2)成员函数
普通成员函数

注意:如果成员函数的声明和定义放在一起,则这个函数被称为内联函数

特殊成员函数:
  • 分类
    • 构造函数

      • 分类

        • 隐式构造

          • 语法:类名(){}

        • 显式构造

          • 可以被重载

          • 成员属性初始化方式

            • 类名(参数列表) { 成员属性=值; }

            • 列表初始化

              • 类名(参数列表):成员属性1(值1),成员属性2(值2){}

        • 委托构造

          • 一个构造委托另外一个构造函数代为调用 类名(参数):类名(委托的构造函数实参)

            • A(int i):A("Hello"){}

    • 拷贝构造函数

      • 应用场景

        • 一个对象赋值给另一个对象的时候

        • 当一个对象被当做函数参数进行传递的时候

        • 当一个对象被当函数返回值返回的时候

      • 语法

        • 原生语法

          • 类名(const 类名& 名称)

            • User(User&)

        • 开发语法

          • 类名(const 类名 & 名称)

            • User(const User& U)

      • 深拷贝和浅拷贝

        • 浅拷贝

          • 在常规开发环境下,不需要手动地给出拷贝构造函数,直接使用系统分配的隐式构造函数就可以了

        • 深拷贝

          • 在本类中,存在一个成员属性为一个指针,且,在构造函数中,初始化这个指针,是在堆区申请空间,且,在析构函数中释放了这个堆申请的空间

            • 原理:自己申请空间,但是存放被拷贝对象值

    • 析构函数

      • 代表的是一个对象的消亡

3.常函数

示例展示:

  1.     class A
  2.     {
  3.     public:
  4.         int a = 8;
  5.     };
  6.     class U
  7.     {
  8.     public:
  9.         U()
  10.         {
  11.             number = 0;
  12.             str2 = "Yes";
  13.         }
  14.         void SetValue()
  15.         {
  16.             number = 100;
  17.         }
  18.         void GetValue() const//常函数:这个函数不可以修改本类成员属性
  19.         {
  20.             str2 = "No";        //会报错,因为不能修改本类成员属性
  21.             string newstr = "OK";//可以修改自己函数内部的变量
  22.             A aInstance;
  23.             aInstance.a = 180;//可以修改,因为aInstance是自己函数内部的变量
  24.         }
  25.         int number;
  26.         string str2;
  27.     };

(四)特性

1.封装

  • 封装

    • 1.将成员绑定为一个整体(成员函数,成员属性),所以,类中的成员和成员之间不存在顺序结构 2.将绑定的成员划分权限

    • 破坏权限

      • 私有化成员函数,公有化成员函数

      • 友元

2.继承

  • 作用:实现代码复用

  • 分类

    • 单继承

    • 多继承

      • 菱形继承

        • 二义性

        • 浪费空间

  • 继承访问修饰符

3.多态

  • 作用:方便开发

  • 静态多态

    • 成员函数重载

  • 动态多态

    • 发生前提

      • 继承关系

      • 子类重写父类的虚函数

      • 发生在堆区

    • 父类类型指针,存放子类类型对象,调用父类函数,展现子类形态

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