====== 类和对象 ======

C++面向对象的三大特性为：**封装、继承、多态**。

C++认为**万事万物都皆为对象**，对象上有其属性和行为。

**例如：**
  * 人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重...，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌...
  * 车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯...，行为有载人、放音乐、放空调...
  * 具有相同性质的**对象**，我们可以抽象称为**类**，人属于人类，车属于车类。

===== 封装 =====

==== 封装的意义 ====

封装是C++面向对象三大特性之一。

**封装的意义：**
  * 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物。
  * 将属性和行为加以权限控制。

**封装意义一：**
在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物。

**语法：** <code cpp>class 类名{ 访问权限： 属性 / 行为 };</code>

**示例1：** 设计一个圆类，求圆的周长。

**示例代码：**
<code cpp>
#include <iostream>
using namespace std;

// 圆周率
const double PI = 3.14;

// 1、封装的意义
// 将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物

// 封装一个圆类，求圆的周长
// class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
public:  // 访问权限  公共的权限

	// 属性
	int m_r; // 半径

	// 行为
	// 获取到圆的周长
	double calculatezc()
	{
		// 2 * pi * r
		// 获取圆的周长
		return 2 * PI * m_r;
	}
};

int main() {

	// 通过圆类，创建圆的对象
	// c1就是一个具体的圆
	Circle c1;
	c1.m_r = 10; // 给圆对象的半径 进行赋值操作

	// 2 * pi * 10 = 62.8
	cout << "圆的周长为： " << c1.calculatezc() << endl;

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

**示例2：** 设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号。

**示例2代码：**
<code cpp>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 学生类
class Student {
public:
	void setName(string name) {
		m_name = name;
	}
	void setID(int id) {
		m_id = id;
	}

	void showStudent() {
		cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
	}
public:
	string m_name;
	int m_id;
};

int main() {

	Student stu;
	stu.setName("德玛西亚");
	stu.setID(250);
	stu.showStudent();

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

**封装意义二：**
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制。

**访问权限有三种：**

  -  **public**    公共权限  (类内可以访问  类外可以访问)
  -  **protected** 保护权限  (类内可以访问  类外不可以访问)
  -  **private**   私有权限  (类内可以访问  类外不可以访问)

**示例：**
<code cpp>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 三种权限
// 公共权限  public     类内可以访问   类外可以访问
// 保护权限  protected  类内可以访问   类外不可以访问
// 私有权限  private    类内可以访问   类外不可以访问

class Person
{
	// 姓名  公共权限
public:
	string m_Name;

	// 汽车  保护权限
protected:
	string m_Car;

	// 银行卡密码  私有权限
private:
	int m_Password;

public:
	void func()
	{
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 123456;
	}
};

int main() {

	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	// p.m_Car = "奔驰";  // 保护权限类外访问不到
	// p.m_Password = 123; // 私有权限类外访问不到

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

==== struct和class区别 ====

在C++中 struct和class唯一的**区别就在于 默认的访问权限不同**。

**区别：**
  * struct 默认权限为公共
  * class 默认权限为私有

**示例：**
<code cpp>
class C1
{
	int m_A; // 默认为私有权限
};

struct C2
{
	int m_A; // 默认为公共权限
};

int main() {

	C1 c1;
	// c1.m_A = 10; // 错误，访问权限是私有

	C2 c2;
	c2.m_A = 10; // 正确，访问权限是公共

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

==== 成员属性设置为私有 ====

**优点1：** 将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限。

**优点2：** 对于写权限，我们可以检测数据的有效性。

**示例：**
<code cpp>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Person {
public:

	// 姓名设置可读可写
	void setName(string name) {
		m_Name = name;
	}
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}

	// 获取年龄
	int getAge() {
		return m_Age;
	}
	// 设置年龄
	void setAge(int age) {
		if (age < 0 || age > 150) {
			cout << "你个老妖精！" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}

	// 情人设置为只写
	void setLover(string lover) {
		m_Lover = lover;
	}

private:
	string m_Name; // 可读可写  姓名

	int m_Age; // 只读  年龄

	string m_Lover; // 只写  情人
};

int main() {

	Person p;
	// 姓名设置
	p.setName("张三");
	cout << "姓名： " << p.getName() << endl;

	// 年龄设置
	p.setAge(50);
	// p.setAge(-100); // 会提示错误

	// 情人设置
	p.setLover("苍井");
	// cout << "情人： " << p.m_Lover << endl; // 错误，只写属性不可读

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

**练习案例1：设计立方体类**
设计立方体类(Cube)，求出立方体的面积和体积，分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
(此处省略具体代码，逻辑同上)

**练习案例2：点和圆的关系**
设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
(此处省略具体代码，逻辑同上)

===== 对象的初始化和清理 =====

  * 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全。
  * C++中的面向对象来源于生活，每个对象都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。

==== 构造函数和析构函数 ====

对象的**初始化和清理**也是两个非常重要的安全问题。
一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知。
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题。

C++利用了**构造函数**和**析构函数**解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。
对象的初始化和清理工作是编译器强制我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供。
**编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。**

  * **构造函数**：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
  * **析构函数**：主要作用在于对象**销毁前**系统自动调用，执行一些清理工作。

**构造函数语法：** <code cpp>类名(){}</code>
  1. 构造函数，没有返回值也不写void
  2. 函数名称与类名相同
  3. 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
  4. 程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次

**析构函数语法：** <code cpp>~类名(){}</code>
  1. 析构函数，没有返回值也不写void
  2. 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
  3. 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
  4. 程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次

**示例：**
<code cpp>
class Person
{
public:
	// 构造函数
	Person()
	{
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	// 析构函数
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
};

void test01()
{
	Person p; // 栈上的对象，test01执行完毕后，p释放，调用析构
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

==== 构造函数的分类及调用 ====

**两种分类方式：**
  * 按参数分为： 有参构造和无参构造
  * 按类型分为： 普通构造和拷贝构造

**三种调用方式：**
  * 括号法
  * 显示法
  * 隐式转换法

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	// 无参（默认）构造函数
	Person() {
		cout << "无参构造函数!" << endl;
	}
	// 有参构造函数
	Person(int a) {
		age = a;
		cout << "有参构造函数!" << endl;
	}
	// 拷贝构造函数
	Person(const Person& p) {
		age = p.age;
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
	}
	// 析构函数
	~Person() {
		cout << "析构函数!" << endl;
	}
public:
	int age;
};

// 2、构造函数的调用
// 调用无参构造函数
void test01() {
	Person p; // 调用无参构造函数
}

// 调用有参的构造函数
void test02() {

	// 2.1  括号法，常用
	Person p1(10);
	// 注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明
	// Person p2();

	// 2.2 显式法
	Person p2 = Person(10);
	Person p3 = Person(p2);
	// Person(10)单独写就是匿名对象  当前行结束之后，马上析构

	// 2.3 隐式转换法
	Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10);
	Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4);

	// 注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明
	// Person p5(p4);
}

int main() {

	test01();
	// test02();

	system("pause");

	return 0;
}
</code>

==== 拷贝构造函数调用时机 ====

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况：
  * 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
  * 值传递的方式给函数参数传值
  * 以值方式返回局部对象

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	Person() {
		cout << "无参构造函数!" << endl;
		mAge = 0;
	}
	Person(int age) {
		cout << "有参构造函数!" << endl;
		mAge = age;
	}
	Person(const Person& p) {
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
		mAge = p.mAge;
	}
	~Person() {
		cout << "析构函数!" << endl;
	}
public:
	int mAge;
};

// 1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01() {
	Person man(100); // p对象已经创建完毕
	Person newman(man); // 调用拷贝构造函数
	Person newman2 = man; // 拷贝构造
}

// 2. 值传递的方式给函数参数传值
// 相当于Person p1 = p;
void dowork(Person p1) {}
void test02() {
	Person p; // 无参构造函数
	dowork(p);
}

// 3. 以值方式返回局部对象
Person dowork2()
{
	Person p1;
	cout << (int*)&p1 << endl;
	return p1;
}

void test03()
{
	Person p = dowork2();
	cout << (int*)&p << endl;
}
</code>

==== 构造函数调用规则 ====

默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数
  1. 默认构造函数(无参，函数体为空)
  2. 默认析构函数(无参，函数体为空)
  3. 默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

**构造函数调用规则如下：**
  * 如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
  * 如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数

==== 深拷贝与浅拷贝 ====

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑。

  * **浅拷贝**：简单的赋值拷贝操作
  * **深拷贝**：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	// 无参（默认）构造函数
	Person() {
		cout << "无参构造函数!" << endl;
	}
	// 有参构造函数
	Person(int age, int height) {
		cout << "有参构造函数!" << endl;
		m_age = age;
		m_height = new int(height);
	}
	// 拷贝构造函数
	Person(const Person& p) {
		cout << "拷贝构造函数!" << endl;
		// 如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
		m_age = p.m_age;
		m_height = new int(*p.m_height);
	}
	// 析构函数
	~Person() {
		cout << "析构函数!" << endl;
		if (m_height != NULL)
		{
			delete m_height;
			m_height = NULL;
		}
	}
public:
	int m_age;
	int* m_height;
};

void test01()
{
	Person p1(18, 180);
	Person p2(p1);
	cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
	cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
}
</code>

> **总结：** 如果属性有在堆区开辟的，一定自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题。

==== 初始化列表 ====

**作用：**
C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性。

**语法：** <code cpp>构造函数(): 属性1(值1), 属性2(值2) ... {}</code>

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	// 初始化列表方式初始化
	Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}
	void PrintPerson() {
		cout << "mA:" << m_A << endl;
		cout << "mB:" << m_B << endl;
		cout << "mC:" << m_C << endl;
	}
private:
	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};

int main() {
	Person p(1, 2, 3);
	p.PrintPerson();
	return 0;
}
</code>

==== 类对象作为类成员 ====

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 **对象成员**。

**示例：**
<code cpp>
class A {}
class B
{
    A a;
}
</code>
B类中有对象A作为成员，A为对象成员。

**那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？**
  * **构造的顺序是**：先调用对象成员的构造，再调用本类构造
  * **析构顺序与构造相反**

==== 静态成员 ====

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员。

**静态成员分为：**

  * **静态成员变量**
    * 所有对象共享一份数据
    * 在编译阶段分配内存
    * 类内声明，类外初始化
  * **静态成员函数**
    * 所有对象共享一个函数
    * 静态成员函数只能访问静态成员变量

**示例1：静态成员变量**
<code cpp>
class Person
{
public:
	static int m_A; // 静态成员变量
	// 静态成员变量特点：
	// 1 在编译阶段分配内存
	// 2 类内声明，类外初始化
	// 3 所有对象共享一份数据

private:
	static int m_B; // 静态成员变量也是有访问权限的
};
int Person::m_A = 10;
int Person::m_B = 10;

void test01()
{
	// 静态成员变量两种访问方式

	// 1、通过对象
	Person p1;
	p1.m_A = 100;
	cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;

	Person p2;
	p2.m_A = 200;
	cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; // 共享同一份数据
	cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;

	// 2、通过类名
	cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
	// cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; // 私有权限访问不到
}
</code>

**示例2：静态成员函数**
<code cpp>
class Person
{
public:
	// 静态成员函数特点：
	// 1 程序共享一个函数
	// 2 静态成员函数只能访问静态成员变量

	static void func()
	{
		cout << "func调用" << endl;
		m_A = 100;
		// m_B = 100; // 错误，不可以访问非静态成员变量
	}

	static int m_A; // 静态成员变量
	int m_B; // 
private:
	static void func2()
	{
		cout << "func2调用" << endl;
	}
};
int Person::m_A = 10;

void test01()
{
	// 静态成员变量两种访问方式

	// 1、通过对象
	Person p1;
	p1.func();

	// 2、通过类名
	Person::func();

	// Person::func2(); // 私有权限访问不到
}
</code>

===== C++对象模型和this指针 =====

==== 成员变量和成员函数分开存储 ====

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储。
只有非静态成员变量才属于类的对象上。

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	Person() {
		mA = 0;
	}
	// 非静态成员变量占对象空间
	int mA;
	// 静态成员变量不占对象空间
	static int mB;
	// 函数也不占对象空间，所有函数共享一个函数实例
	void func() {
		cout << "mA:" << this->mA << endl;
	}
	// 静态成员函数也不占对象空间
	static void sfunc() {
	}
};

int main() {
	cout << sizeof(Person) << endl; // 输出结果为4，只包含mA的大小
	system("pause");
	return 0;
}
</code>

==== this指针概念 ====

通过4.3.1我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的。
每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码。
那么问题是：这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢？

c++通过提供特殊的对象指针，**this指针**，解决上述问题。**this指针指向被调用的成员函数所属的对象**。

this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针。
this指针不需要定义，直接使用即可。

**this指针的用途：**
  * 当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
  * 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

**示例：**
<code cpp>
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		// 1、当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
		this->age = age;
	}

	Person& PersonAddPerson(Person p)
	{
		this->age += p.age;
		// 返回对象本身
		return *this;
	}

	int age;
};

void test01()
{
	Person p1(10);
	cout << "p1.age = " << p1.age << endl;

	Person p2(10);
	// 链式编程思想
	p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
	cout << "p2.age = " << p2.age << endl;
}
</code>

==== 空指针访问成员函数 ====

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意有没有用到this指针。
如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性。

**示例：**
<code cpp>
// 空指针 访问成员函数
class Person {
public:
	void ShowClassName() {
		cout << "我是Person类!" << endl;
	}
	void ShowPerson() {
		if (this == NULL) {
			return;
		}
		cout << mAge << endl;
	}
public:
	int mAge;
};

void test01()
{
	Person * p = NULL;
	p->ShowClassName(); // 空指针，可以调用成员函数
	p->ShowPerson();    // 但是如果成员函数中用到了this指针，就不可以了
}
</code>

==== const修饰成员函数 ====

**常函数：**
  * 成员函数后加const我们称为这个函数为**常函数**
  * 常函数内不可以修改成员属性
  * 成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改

**常对象：**
  * 声明对象前加const称该对象为**常对象**
  * 常对象只能调用常函数

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	Person() {
		m_A = 0;
		m_B = 0;
	}

	// this指针的本质是一个指针常量，指针的指向不可修改
	// 如果想让指针指向的值也不可以修改，需要声明常函数
	void ShowPerson() const {
		// const Type* const pointer;
		// this = NULL; // 不能修改指针的指向 Person* const this;
		// this->mA = 100; // 但是this指针指向的对象的数据是可以修改的

		// const修饰成员函数，表示指针指向的内存空间的数据不能修改，除了mutable修饰的变量
		this->m_B = 100;
	}

	void MyFunc() const {
		// mA = 10000;
	}

public:
	int m_A;
	mutable int m_B; // 可修改 可变的
};

// const修饰对象  常对象
void test01() {
	const Person person; // 常对象
	cout << person.m_A << endl;
	// person.mA = 100; // 常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
	person.m_B = 100; // 但是常对象可以修改mutable修饰成员变量

	// 常对象访问成员函数
	person.MyFunc(); // 常对象不能调用const的函数
}
</code>

===== 友元 =====

生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Private)。
客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去。
但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去。

在程序里，有些私有属性 也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元的技术。

友元的目的就是让一个函数或者类 访问另一个类中私有成员。

友元的关键字为 **friend**。

**友元的三种实现：**
  * 全局函数做友元
  * 类做友元
  * 成员函数做友元

==== 全局函数做友元 ====

**示例：**
<code cpp>
class Building
{
	// 告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友，可以访问类中的私有内容
	friend void goodGay(Building * building);

public:
	Building()
	{
		this->m_SittingRoom = "客厅";
		this->m_BedRoom = "卧室";
	}

public:
	string m_SittingRoom; // 客厅

private:
	string m_BedRoom; // 卧室
};

void goodGay(Building * building)
{
	cout << "好基友正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}
</code>

==== 类做友元 ====

**示例：**
<code cpp>
class Building;
class goodGay
{
public:
	goodGay();
	void visit();

private:
	Building *building;
};

class Building
{
	// 告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友，可以访问到Building类中私有内容
	friend class goodGay;

public:
	Building();

public:
	string m_SittingRoom; // 客厅
private:
	string m_BedRoom;// 卧室
};

Building::Building()
{
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodGay::goodGay()
{
	building = new Building;
}

void goodGay::visit()
{
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
</code>

==== 成员函数做友元 ====

**示例：**
<code cpp>
class Building;
class goodGay
{
public:
	goodGay();
	void visit(); // 只让visit函数作为Building的好朋友，可以发访问Building中私有内容
	void visit2();

private:
	Building *building;
};

class Building
{
	// 告诉编译器 goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容
	friend void goodGay::visit();

public:
	Building();

public:
	string m_SittingRoom; // 客厅
private:
	string m_BedRoom;// 卧室
};
// (函数实现略，逻辑同上)
</code>

===== 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。

==== 加号运算符重载 ====

**作用：** 实现两个自定义数据类型相加的运算。

**示例：**
<code cpp>
class Person {
public:
	Person() {};
	Person(int a, int b)
	{
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}
	// 成员函数实现 + 号运算符重载
	Person operator+(const Person& p) {
		Person temp;
		temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
		temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
		return temp;
	}

public:
	int m_A;
	int m_B;
};

// 全局函数实现 + 号运算符重载
// Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) {
// 	Person temp(0, 0);
// 	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
// 	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
// 	return temp;
// }

// 运算符重载 可以发生函数重载
Person operator+(const Person& p2, int val)
{
	Person temp;
	temp.m_A = p2.m_A + val;
	temp.m_B = p2.m_B + val;
	return temp;
}

void test() {
	Person p1(10, 10);
	Person p2(20, 20);

	// 成员函数方式
	Person p3 = p2 + p1; // 相当于 p2.operaor+(p1)
	cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;

	Person p4 = p3 + 10; // 相当于 operator+(p3,10)
	cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;
}
</code>

> **总结1：** 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2：** 不要滥用运算符重载

==== 左移运算符重载 ====

**作用：** 可以输出自定义数据类型。

**示例：**
<code cpp>
class Person {
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);
public:
	Person(int a, int b)
	{
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}
private:
	int m_A;
	int m_B;
};

// 全局函数实现左移重载
// ostream对象只能有一个
ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) {
	out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B;
	return out;
}

void test() {
	Person p1(10, 20);
	cout << p1 << "hello world" << endl; // 链式编程
}
</code>

==== 递增运算符重载 ====

**作用：** 通过重载递增运算符，实现自己的整型数据。

**示例：**
<code cpp>
class MyInteger {
	friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);
public:
	MyInteger() {
		m_Num = 0;
	}
	// 前置++
	MyInteger& operator++() {
		// 先++
		m_Num++;
		// 再返回
		return *this;
	}

	// 后置++
	MyInteger operator++(int) {
		// 先返回
		MyInteger temp = *this; // 记录当前本身的值，然后让本身的值加1，但是返回的是以前的值
		// 达到先返回后++：
		m_Num++;
		return temp;
	}

private:
	int m_Num;
};

ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) {
	out << myint.m_Num;
	return out;
}

// 前置++ 先++ 再返回
void test01() {
	MyInteger myInt;
	cout << ++myInt << endl;
	cout << myInt << endl;
}
</code>
> **总结：** 前置递增返回引用，后置递增返回值。

==== 赋值运算符重载 ====

c++编译器至少给一个类添加4个函数
  - 默认构造函数(无参，函数体为空)
  - 默认析构函数(无参，函数体为空)
  - 默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
  - 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。

**示例：**
<code cpp>
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		// 将年龄数据开辟到堆区
		m_Age = new int(age);
	}

	// 重载赋值运算符
	Person& operator=(Person &p)
	{
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
		// 编译器提供的代码是浅拷贝
		// m_Age = p.m_Age;

		// 提供深拷贝 解决浅拷贝的问题
		m_Age = new int(*p.m_Age);

		// 返回自身
		return *this;
	}

	~Person()
	{
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
	}
	// 年龄的指针
	int *m_Age;
};

void test01()
{
	Person p1(18);
	Person p2(20);
	Person p3(30);

	p3 = p2 = p1; // 赋值操作

	cout << "p1的年龄为： " << *p1.m_Age << endl;
	cout << "p2的年龄为： " << *p2.m_Age << endl;
	cout << "p3的年龄为： " << *p3.m_Age << endl;
}
</code>

==== 关系运算符重载 ====

**作用：** 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。

**示例：**
<code cpp>
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		this->m_Name = name;
		this->m_Age = age;
	};

	bool operator==(Person & p)
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}

	bool operator!=(Person & p)
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			return true;
		}
	}

	string m_Name;
	int m_Age;
};
</code>

==== 函数调用运算符重载 ====

  * 函数调用运算符 () 也可以重载
  * 由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
  * 仿函数没有固定写法，非常灵活

**示例：**
<code cpp>
class MyPrint
{
public:
	void operator()(string text)
	{
		cout << text << endl;
	}
};
void test01()
{
	// 重载的 () 操作符 也称为仿函数
	MyPrint myFunc;
	myFunc("hello world");
}

class MyAdd
{
public:
	int operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 + v2;
	}
};

void test02()
{
	MyAdd add;
	int ret = add(10, 10);
	cout << "ret = " << ret << endl;

	// 匿名对象调用
	cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
</code>

===== 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，例如下图中的动物与猫、狗。

==== 继承的基本语法 ====

例如我们看到很多网站中，都有公共的头部，公共的底部，甚至公共的左侧列表，只有中心内容不同。
接下来我们分别利用普通写法和继承的写法来实现网页中的内容，看一下继承存在的意义以及好处。

**普通实现：**
<code cpp>
// Java页面
class Java
{
public:
	void header()
	{
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...（公共底部）" << endl;
	}
	void left()
	{
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	}
	void content()
	{
		cout << "JAVA学科视频" << endl;
	}
};
</code>

**继承实现：**
<code cpp>
// 公共页面
class BasePage
{
public:
	void header()
	{
		cout << "首页、公开课、登录、注册...（公共头部）" << endl;
	}
	void footer()
	{
		cout << "帮助中心、交流合作、站内地图...（公共底部）" << endl;
	}
	void left()
	{
		cout << "Java,Python,C++...(公共分类列表)" << endl;
	}
};

// Java页面
class Java : public BasePage
{
public:
	void content()
	{
		cout << "JAVA学科视频" << endl;
	}
};
</code>

**总结：**
继承的好处：**可以减少重复的代码**
class A : public B;
A 类称为子类 或 派生类
B 类称为父类 或 基类

**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。
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。

==== 继承方式 ====

继承的语法：<code cpp>class 子类 : 继承方式 父类</code>

**继承方式一共有三种：**
  * 公共继承
  * 保护继承
  * 私有继承

==== 继承中的对象模型 ====

**问题：** 从父类继承过来的成员，哪些属于子类对象中？

**示例：**
<code cpp>
class Base
{
public:
	int m_A;
protected:
	int m_B;
private:
	int m_C; // 私有成员只是被隐藏了，但是还是会继承下去
};

// 公共继承
class Son :public Base
{
public:
	int m_D;
};

void test01()
{
	cout << "sizeof Son = " << sizeof(Son) << endl; // 结果为16
}
</code>

==== 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

**问题：** 父类和子类的构造和析构顺序是谁先谁后？

**结论：**
  1. 继承中 先调用父类构造，再调用子类构造
  2. 析构顺序与构造相反

==== 继承同名成员处理方式 ====

**问题：** 当子类与父类出现同名的成员，如何通过子类对象，访问到子类或父类中同名的数据呢？

  * 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

**总结：**
  1. 子类对象可以直接访问到子类中同名成员
  2. 子类对象加作用域可以访问到父类同名成员
  3. 当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中同名成员函数，加作用域可以访问到父类中同名函数

==== 继承同名静态成员处理方式 ====

**问题：** 继承中同名的静态成员在子类对象上如何进行访问？

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

> **总结：** 同名静态成员处理方式和非静态处理方式一样，只不过有两种访问的方式（通过对象 和 通过类名）

==== 多继承语法 ====

C++允许一个类继承多个类

**语法：** <code cpp>class 子类 : 继承方式 父类1 , 继承方式 父类2...</code>

多继承可能会引发父类中有同名成员出现，需要加作用域区分

**C++实际开发中不建议用多继承**

==== 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者两个派生类
  * 这种继承被称为菱形继承，或者钻石继承

**典型案例：** 羊继承了动物，驼继承了动物，羊驼继承了羊和驼。
(菱形继承会导致数据有两份，资源浪费，利用虚继承可以解决该问题)

===== 多态 =====

==== 多态的基本概念 ====

**多态是C++面向对象三大特性之一**

**多态分为两类**
  * 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
  * 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

==== 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：** <code cpp>virtual 返回值类型 函数名 (参数列表) = 0 ;</code>

当类中有了纯虚函数，这个类也称为**抽象类**

**抽象类特点：**
  * 无法实例化对象
  * 子类必须重写抽象类中的纯虚函数，否则也属于抽象类

==== 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

**解决方式：** 将父类中的析构函数改为**虚析构**或者**纯虚析构**

**虚析构和纯虚析构共性：**
  * 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

**虚析构和纯虚析构区别：**
  * 如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象

**虚析构语法：**
<code cpp>virtual ~类名(){}</code>

**纯虚析构语法：**
<code cpp>
virtual ~类名() = 0;
类名::~类名(){}
</code>