Boolan_c++第2周笔记

一、三大函数

拷贝构造,拷贝赋值,析构函数

1.class的两个经典分类

1)class without point member

2)class with point member

必须自定义拷贝构造,拷贝赋值

Hello没有在a里面,存在于外面的一块存储空间,指针指向hello
使用默认拷贝构造,拷贝赋值,a赋给b之后,b和a一样指向hello,而忽略了自己本来指向的world

class String

{ };

String s3(s1);   //拷贝构造---因为在构造一个对象s3

s3 = s2;     //拷贝赋值

如果程序中没写拷贝构造和拷贝赋值,编译器会自动生成;如果类里面带指针,不能使用编译器自带的,要自己写。

字符串(m_data)里面有指针,当需要内存时,创建另外一个空间来存放字符本身。字符串里面东西有大有小,动态效果。不要在字符串中定义数组,数组大小不确定。

拷贝构造函数,

inline String::String(const String& srt)

{

    m_data = new char[ strlen(str.m_data) + 1 ];

    strcpy(m_data, str.m_data);

}

拷贝赋值,

要先将左侧内容清空,再进行赋值

inline String& String::operator = (const String& str)

{

    if (this == &str)    //检测自我赋值

        return *this;

delete[ ] m_data;   //杀掉自己

m_data = new char[ strlen(str.m_data) + 1];   //重新创建一个足够大的空间,+1是 \0 结束符

strcpy(m_data, str.m_data);    //深拷贝,完全一样

return *this;

}


class String

{

public:

    String(const char* cstr = 0);  //构造函数

    String(const String& str);   //拷贝构造,String接收的是String&他自己这种东西

    String& operator = (const String& str);

    ~String();    //析构函数,当对象死亡(离开作用域)调用

private:

    char* m_data;   //数据成员要定义一个指向字符的指针

};

class中有指针,要做动态分配

m_data = new char[1];

2.字符串---指针指着第一个位置,一串,最后结束符 \0 结束。

a + rand() % (b-a+1) 就表示 a~b之间的一个随机数


二、堆,栈与内存管理

1. stack(栈),heap(堆)

stack是存在于某作用域的一块内存空间。eg当你调用函数,函数本身即会形成一个stack用来放置它所接收的参数,以及返回地址。

heap,由操作系统提供的一块global内存空间,程序可动态分配从某中获得若干区块。

class Complex{... };

...

{

    Complex c1(1,2);  //离开作用域其生命结束,他的析构函数会自动被调用

    Complex* p = new Complex(3); //从堆中获得内存,结束时需要delete释放

}

大括号即是一个作用域。c1所占用的空间来自stack

2. static local objects的生命期

class Complex {...};

...

{

    static Complex c2(1,2);

}  // c2是静态对象(static object),其生命在作用域结束之后仍然存在,直到整个程序结束。

3. global objects 的生命期(写在任何作用域之外的)

class Complex {...};

...

Complex c3(1,2); 

int main()

{...}

c3是全局对象,生命期在整个程序结束之后才结束。也可视为一种static object,作用域是『整个程序』。

4. heap objects的生命期

使用new的标准写法:

class Complex {...};

...

{

    Complex* p = new Complex;

    ...

    delete p;

}  

p指的是heap object,使用new定义了一个对象,就要用delete调用其析构函数进行释放。

如果没有delete会导致内存泄漏。程序结束之后,指针死掉,但是指针所指的内存仍然存在,这就是内存泄漏。

5. 

5-1 new:先分配memory,再调用构造函数

Complex* pc = new Complex(1,2);

new编译器转化为(1)(2)(3)三个动作

Complex* pc;

(1)void* mem = operator new(sizeof(Complex));   //分配内存

函数名字 operator new,内部调用malloc(n)

(2)pc = static_cast<Complex*>(mem);   //转型,将(1)中类型转为Complex*

(3)pc->Complex::Complex(1,2);    //指针pc调用构造函数,即(1)图中内存起始值

5-2 delete:先调用析构函数,在释放内存

String* ps = new String(“Hello”);

...

delete ps;

编译器转化为:

(1)String::~String(ps);  //首先调用析构函数,将字符串里面动态分配部分杀掉

(2)operator delete(ps);      //其内部调用free(ps) ,释放内存

6. 动态分配所得的内存块(memory block),in VC编译器中

只有使用new的情况下,如下图分配

动态分配所得的array

array new要搭配 array delete,不搭配会出错

m_data = new char[strlen(cstr)+1];

delete[ ] m_data; 

例如,

右侧如果delete不写[ ],只调用一次析构函数,另外两块内存没有被杀掉。

三、复习String类的实现过程

1. 定义一个字符串String类 在头文件(.h)中实现

1) 写出类名

class String

{ };

2)字符串的设计一般做法:里面放个指针(将来要放多大的字符串的内容,用new的方式动态的去分配一块内存)

class String

{

public:


private:

    char* m_data;

};

3)思考要用到哪些函数 放到public

首先是构造函数(跟class同名,无返回值,也不可是void类型);class里面带指针,要想到三大函数(拷贝构造--拷贝赋值--析构函数)

三大函数要改变数据成员,所以函数不是const类型。形参加const,不改变传入值!

class String

{

public:

    String(const char* cstr = 0);

    String(const String& str);  //拷贝构造函数,&按引用传递参数,不改变传入的值--加const

   String& operator=(const String& str);  //拷贝赋值函数

    ~String( );  //析构函数

    char* get_c_str()  const  { return m_data; }   // 【1】

private:

 char* m_data;

};

【1】若将成员函数声明为const,则该函数不允许修改类的数据成员

以上代码完成接口设计///


2. ctor和dtor(构造函数和析构函数)在类外定义

1)ctor

inline

String::String(const String* cstr = 0)

{

//分配足够的空间来放初值,并判断传进来的指针是否有东西

    if(cstr)

    {

        m_data = new char[strlen(cstr)+1];  //字符串最后有一个结束符 '\0'  ,所以大小+1

strcpy(m_data, cstr);  //将传进来初值内容拷贝给新分配的空间

    } 

    else

    {   //未指定初值

        m_data=new char[1];

        *m_data = '\0';

    }

}

在c++中使用strlen,strcpy函数要引用#include<cstring>头文件

定义的函数尽量用inline

# new的一般使用格式

<1> 指针变量名=new 类型标识符;

<2>指针变量名=new 类型标识符(初始值);

<3>指针变量名 =new 类型标识符[内存单元个数];

######################################

2)dtor   //此处析构函数动作比较少,加上inline

inline   

String::~String( )

{

    delete[ ] m_data;   //因为上面是array,所以在此处array delete

}

3. copy ctor (拷贝构造函数)

inline

String::String(const String& str)

{

    m_date = new char[strlen(str.m_data)+1];

    strpy(m_data, str.m_data); 

}

4. copy assignment operator(拷贝赋值函数)

先写出函数名称; 从来源端到目的端(目的端是原来已经存在的,要先delete)

inline

String& String::operator= (const String& str)  //此处&是引用

{//首先判断是否是自我赋值(通过看来源端和目的端是否相等)

    if(this == &str)   //this是指针,此处&是取地址

        return *this;

    delete[ ] m_data;

    m_data = new char[ strlen(str.m_data)+1 ];

    strcpy(m_data, str.m_data);

    return *this;    //*取值 

}

四、类模板,函数模板及其他

1.static (静态)

在数据或者函数前面加static  就变成静态类型

附加:作业涉及到的内容

类的继承与派生

被继承的已有的类成为基类

派生出的新类成为派生类

直接参与派生出某类的基类称为直接基类

基类的基类甚至更高层的基类成为间接基类

+++单继承时(派生类只有一个直接基类)

class 派生类名:继承方式 基类名

{ 成员声明;}

eg:

class Derived:public Base

{

public:

    Derived();

    ~Derived();

};

+++多继承时

class 派生类名:继承方式1 基类名1,继承方式2 基类名2,...

{ 成员声明;}  //每一个继承方式,只用于限制对紧随其后之基类的继承

eg:

class Derived: public Base1, private Base2

{

public:

    Derive();

    ~Derive();

};

派生类的构造和析构函数

基类的构造函数不被继承,派生类需要定义自己的构造函数,去进行初始化

定义一个派生类对象,从基类继承过来的成员,要调用基类的构造函数去初始化(编译器自动执行)。首先要初始化基类的成员,再执行派生类的构造函数和函数体。

派生类要给基类的构造函数调用提供参数。

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