关于c++:Y-分钟速成-C

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C++是一种零碎编程语言。用它的发明者， Bjarne Stroustrup的话来说，C++的设计指标是：
成为“更好的C语言”
反对数据的形象与封装
反对面向对象编程
反对泛型编程
C++提供了对硬件的严密管制（正如C语言一样），可能编译为机器语言，由处理器间接执行。与此同时，它也提供了泛型、异样和类等高层性能。尽管C++的语法可能比某些呈现较晚的语言更简单，它依然失去了人们的青睞—— 性能与速度的均衡使C++成为了目前利用最宽泛的零碎编程语言之一。
////////////////// 与C语言的比拟////////////////// C++_简直_是C语言的一个超集，它与C语言的根本语法有许多相同之处，// 例如变量和函数的申明，原生数据类型等等。// 和C语言一样，在C++中，你的程序会从main()开始执行，// 该函数的返回值该当为int型，这个返回值会作为程序的退出状态值。// 不过，大多数的编译器（gcc，clang等）也承受 void main() 的函数原型。// （参见 http://en.wikipedia.org/wiki/Exit_status 来获取更多信息）int main(int argc, char** argv){    // 和C语言一样，命令行参数通过argc和argv传递。    // argc代表命令行参数的数量，    // 而argv是一个蕴含“C语言格调字符串”（char *）的数组，    // 其中每个字符串代表一个命令行参数的内容，    // 首个命令行参数是调用该程序时所应用的名称。    // 如果你不关怀命令行参数的值，argc和argv能够被疏忽。    // 此时，你能够用int main()作为函数原型。    // 退出状态值为0时，示意程序执行胜利    return 0;}// 然而，C++和C语言也有一些区别：// 在C++中，字符字面量的大小是一个字节。sizeof('c') == 1// 在C语言中，字符字面量的大小与int雷同。sizeof('c') == sizeof(10)// C++的函数原型与函数定义是严格匹配的void func(); // 这个函数不能承受任何参数// 而在C语言中void func(); // 这个函数能承受任意数量的参数// 在C++中，用nullptr代替C语言中的NULLint* ip = nullptr;// C++也能够应用C语言的规范头文件，// 然而须要加上前缀“c”并去掉开端的“.h”。#include <cstdio>int main(){    printf("Hello, world!\n");    return 0;}///////////// 函数重载///////////// C++反对函数重载，你能够定义一组名称雷同而参数不同的函数。void print(char const* myString){    printf("String %s\n", myString);}void print(int myInt){    printf("My int is %d", myInt);}int main(){    print("Hello"); // 解析为 void print(const char*)    print(15); // 解析为 void print(int)}///////////////////// 函数参数的默认值///////////////////// 你能够为函数的参数指定默认值，// 它们将会在调用者没有提供相应参数时被应用。void doSomethingWithInts(int a = 1, int b = 4){    // 对两个参数进行一些操作}int main(){    doSomethingWithInts();      // a = 1,  b = 4    doSomethingWithInts(20);    // a = 20, b = 4    doSomethingWithInts(20, 5); // a = 20, b = 5}// 默认参数必须放在所有的惯例参数之后。void invalidDeclaration(int a = 1, int b) // 这是谬误的！{}///////////// 命名空间///////////// 命名空间为变量、函数和其余申明提供了拆散的的作用域。// 命名空间能够嵌套应用。namespace First {    namespace Nested {        void foo()        {            printf("This is First::Nested::foo\n");        }    } // 完结嵌套的命名空间Nested} // 完结命名空间Firstnamespace Second {    void foo()    {        printf("This is Second::foo\n")    }}void foo(){    printf("This is global foo\n");}int main(){    // 如果没有特地指定，就从“Second”中获得所需的内容。    using namespace Second;    foo(); // 显示“This is Second::foo”    First::Nested::foo(); // 显示“This is First::Nested::foo”    ::foo(); // 显示“This is global foo”}////////////// 输出/输入////////////// C++应用“流”来输入输出。<<是流的插入运算符，>>是流提取运算符。// cin、cout、和cerr别离代表// stdin（规范输出）、stdout（规范输入）和stderr（规范谬误）。#include <iostream> // 引入蕴含输出/输入流的头文件using namespace std; // 输入输出流在std命名空间（也就是规范库）中。int main(){   int myInt;   // 在规范输入（终端/显示器）中显示   cout << "Enter your favorite number:\n";   // 从规范输出（键盘）取得一个值   cin >> myInt;   // cout也提供了格式化性能   cout << "Your favorite number is " << myInt << "\n";   // 显示“Your favorite number is <myInt>”   cerr << "Used for error messages";}/////////// 字符串/////////// C++中的字符串是对象，它们有很多成员函数#include <string>using namespace std; // 字符串也在std命名空间（规范库）中。string myString = "Hello";string myOtherString = " World";// + 能够用于连贯字符串。cout << myString + myOtherString; // "Hello World"cout << myString + " You"; // "Hello You"// C++中的字符串是可变的，具备“值语义”。myString.append(" Dog");cout << myString; // "Hello Dog"/////////////// 援用/////////////// 除了反对C语言中的指针类型以外，C++还提供了_援用_。// 援用是一种非凡的指针类型，一旦被定义就不能从新赋值，并且不能被设置为空值。// 应用援用时的语法与原变量雷同：// 也就是说，对援用类型进行解援用时，不须要应用*；// 赋值时也不须要用&来取地址。using namespace std;string foo = "I am foo";string bar = "I am bar";string& fooRef = foo; // 建设了一个对foo的援用。fooRef += ". Hi!"; // 通过援用来批改foo的值cout << fooRef; // "I am foo. Hi!"// 这句话的并不会扭转fooRef的指向，其成果与“foo = bar”雷同。// 也就是说，在执行这条语句之后，foo == "I am bar"。fooRef = bar;const string& barRef = bar; // 建设指向bar的常量援用。// 和C语言中一样，（指针和援用）申明为常量时，对应的值不能被批改。barRef += ". Hi!"; // 这是谬误的，不能批改一个常量援用的值。///////////////////// 类与面向对象编程///////////////////// 无关类的第一个示例#include <iostream>// 申明一个类。// 类通常在头文件（.h或.hpp）中申明。class Dog {    // 成员变量和成员函数默认状况下是公有（private）的。    std::string name;    int weight;// 在这个标签之后，所有申明都是私有（public）的，// 直到从新指定“private:”（公有继承）或“protected:”（爱护继承）为止public:    // 默认的结构器    Dog();    // 这里是成员函数申明的一个例子。    // 能够留神到，咱们在此处应用了std::string，而不是using namespace std    // 语句using namespace绝不该当呈现在头文件当中。    void setName(const std::string& dogsName);    void setWeight(int dogsWeight);    // 如果一个函数不对对象的状态进行批改，    // 该当在申明中加上const。    // 这样，你就能够对一个以常量形式援用的对象执行该操作。    // 同时能够留神到，当父类的成员函数须要被子类重写时，    // 父类中的函数必须被显式申明为_虚函数（virtual）_。    // 思考到性能方面的因素，函数默认状况下不会被申明为虚函数。    virtual void print() const;    // 函数也能够在class body外部定义。    // 这样定义的函数会主动成为内联函数。    void bark() const { std::cout << name << " barks!\n" }    // 除了结构器以外，C++还提供了析构器。    // 当一个对象被删除或者脱离其定义域时，它的析构函数会被调用。    // 这使得RAII这样的弱小范式（参见下文）成为可能。    // 为了衍生出子类来，基类的析构函数必须定义为虚函数。    virtual ~Dog();}; // 在类的定义之后，要加一个分号// 类的成员函数通常在.cpp文件中实现。void Dog::Dog(){    std::cout << "A dog has been constructed\n";}// 对象（例如字符串）该当以援用的模式传递，// 对于不须要批改的对象，最好应用常量援用。void Dog::setName(const std::string& dogsName){    name = dogsName;}void Dog::setWeight(int dogsWeight){    weight = dogsWeight;}// 虚函数的virtual关键字只须要在申明时应用，不须要在定义时反复void Dog::print() const{    std::cout << "Dog is " << name << " and weighs " << weight << "kg\n";}void Dog::~Dog(){    std::cout << "Goodbye " << name << "\n";}int main() {    Dog myDog; // 此时显示“A dog has been constructed”    myDog.setName("Barkley");    myDog.setWeight(10);    myDog.print(); // 显示“Dog is Barkley and weighs 10 kg”    return 0;} // 显示“Goodbye Barkley”// 继承：// 这个类继承了Dog类中的私有（public）和爱护（protected）对象class OwnedDog : public Dog {    void setOwner(const std::string& dogsOwner)    // 重写OwnedDogs类的print办法。    // 如果你不相熟子类多态的话，能够参考这个页面中的概述：    // http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AD%90%E7%B1%BB%E5%9E%8B    // override关键字是可选的，它确保你所重写的是基类中的办法。    void print() const override;private:    std::string owner;};// 与此同时，在对应的.cpp文件里：void OwnedDog::setOwner(const std::string& dogsOwner){    owner = dogsOwner;}void OwnedDog::print() const{    Dog::print(); // 调用基类Dog中的print办法    // "Dog is <name> and weights <weight>"    std::cout << "Dog is owned by " << owner << "\n";    // "Dog is owned by <owner>"}/////////////////////// 初始化与运算符重载/////////////////////// 在C++中，通过定义一些非凡名称的函数，// 你能够重载+、-、*、/等运算符的行为。// 当运算符被应用时，这些非凡函数会被调用，从而实现运算符重载。#include <iostream>using namespace std;class Point {public:    // 能够以这样的形式为成员变量设置默认值。    double x = 0;    double y = 0;    // 定义一个默认的结构器。    // 除了将Point初始化为(0, 0)以外，这个函数什么都不做。    Point() { };    // 上面应用的语法称为初始化列表，    // 这是初始化类中成员变量的正确形式。    Point (double a, double b) :        x(a),        y(b)    { /* 除了初始化成员变量外，什么都不做 */ }    // 重载 + 运算符    Point operator+(const Point& rhs) const;    // 重载 += 运算符    Point& operator+=(const Point& rhs);    // 减少 - 和 -= 运算符也是有意义的，但这里不再赘述。};Point Point::operator+(const Point& rhs) const{    // 创立一个新的点，    // 其横纵坐标别离为这个点与另一点在对应方向上的坐标之和。    return Point(x + rhs.x, y + rhs.y);}Point& Point::operator+=(const Point& rhs){    x += rhs.x;    y += rhs.y;    return *this;}int main () {    Point up (0,1);    Point right (1,0);    // 这里应用了Point类型的运算符“+”    // 调用up（Point类型）的“+”办法，并以right作为函数的参数    Point result = up + right;    // 显示“Result is upright (1,1)”    cout << "Result is upright (" << result.x << ',' << result.y << ")\n";    return 0;}///////////// 异样解决///////////// 规范库中提供了一些根本的异样类型// （参见http://en.cppreference.com/w/cpp/error/exception）// 然而，其余任何类型也能够作为一个异样被拋出#include <exception>// 在_try_代码块中拋出的异样能够被随后的_catch_捕捉。try {    // 不要用 _new_关键字在堆上为异样调配空间。    throw std::exception("A problem occurred");}// 如果拋出的异样是一个对象，能够用常量援用来捕捉它catch (const std::exception& ex){  std::cout << ex.what();// 捕捉尚未被_catch_解决的所有谬误} catch (...){    std::cout << "Unknown exception caught";    throw; // 从新拋出异样}///////// RAII///////// RAII指的是“资源获取就是初始化”（Resource Allocation Is Initialization），// 它被视作C++中最弱小的编程范式之一。// 简略说来，它指的是，用构造函数来获取一个对象的资源，// 相应的，借助析构函数来开释对象的资源。// 为了了解这一范式的用途，让咱们思考某个函数应用文件句柄时的状况：void doSomethingWithAFile(const char* filename){    // 首先，让咱们假如所有都会顺利进行。    FILE* fh = fopen(filename, "r"); // 以只读模式关上文件    doSomethingWithTheFile(fh);    doSomethingElseWithIt(fh);    fclose(fh); // 敞开文件句柄}// 可怜的是，随着错误处理机制的引入，事件会变得复杂。// 假如fopen函数有可能执行失败，// 而doSomethingWithTheFile和doSomethingElseWithIt会在失败时返回错误代码。// （尽管异样是C++中处理错误的举荐形式，// 然而某些程序员，尤其是有C语言背景的，并不认可异样捕捉机制的作用）。// 当初，咱们必须查看每个函数调用是否胜利执行，并在问题产生的时候敞开文件句柄。bool doSomethingWithAFile(const char* filename){    FILE* fh = fopen(filename, "r"); // 以只读模式关上文件    if (fh == nullptr) // 当执行失败是，返回的指针是nullptr        return false; // 向调用者汇报谬误    // 假如每个函数会在执行失败时返回false    if (!doSomethingWithTheFile(fh)) {        fclose(fh); // 敞开文件句柄，防止造成内存透露。        return false; // 反馈谬误    }    if (!doSomethingElseWithIt(fh)) {        fclose(fh); // 敞开文件句柄        return false; // 反馈谬误    }    fclose(fh); // 敞开文件句柄    return true; // 批示函数已胜利执行}// C语言的程序员通常会借助goto语句简化下面的代码：bool doSomethingWithAFile(const char* filename){    FILE* fh = fopen(filename, "r");    if (fh == nullptr)        return false;    if (!doSomethingWithTheFile(fh))        goto failure;    if (!doSomethingElseWithIt(fh))        goto failure;    fclose(fh); // 敞开文件    return true; // 执行胜利failure:    fclose(fh);    return false; // 反馈谬误}// 如果用异样捕捉机制来批示谬误的话，// 代码会变得清晰一些，然而依然有优化的余地。void doSomethingWithAFile(const char* filename){    FILE* fh = fopen(filename, "r"); // 以只读模式关上文件    if (fh == nullptr)        throw std::exception("Could not open the file.");    try {        doSomethingWithTheFile(fh);        doSomethingElseWithIt(fh);    }    catch (...) {        fclose(fh); // 保障出错的时候文件被正确敞开        throw; // 之后，从新抛出这个异样    }    fclose(fh); // 敞开文件    // 所有工作顺利完成}// 相比之下，应用C++中的文件流类（fstream）时，// fstream会利用本人的析构器来敞开文件句柄。// 只有来到了某一对象的定义域，它的析构函数就会被主动调用。void doSomethingWithAFile(const std::string& filename){    // ifstream是输出文件流（input file stream）的简称    std::ifstream fh(filename); // 关上一个文件    // 对文件进行一些操作    doSomethingWithTheFile(fh);    doSomethingElseWithIt(fh);} // 文件曾经被析构器主动敞开// 与下面几种形式相比，这种形式有着_显著_的劣势：// 1. 无论产生了什么状况，资源（此例当中是文件句柄）都会被正确敞开。//    只有你正确应用了析构器，就_不会_因为遗记敞开句柄，造成资源的透露。// 2. 能够留神到，通过这种形式写进去的代码非常简洁。//    析构器会在后盾敞开文件句柄，不再须要你来操心这些琐事。// 3. 这种形式的代码具备异样安全性。//    无论在函数中的何处拋出异样，都不会妨碍对文件资源的开释。// 纯粹的C++代码该当把RAII的应用扩大到各种类型的资源上，包含：// - 用unique_ptr和shared_ptr治理的内存// - 各种数据容器，例如规范库中的链表、向量（容量主动扩大的数组）、散列表等；//   当它们脱离作用域时，析构器会主动开释其中贮存的内容。// - 用lock_guard和unique_lock实现的互斥
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