内存、引用、封装、函数

内存

内存分区模型

代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理 全局区：存放全局变量、静态变量和常量 栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量等 堆区：由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收 内存分区意义：不同分区存放的数据，赋予不同的生命周期，灵活编程

程序运行前

程序编译后，生成.exe可执行程序，未执行该程序前，分为两个区域： 代码区：

• 存放CPU执行的机器指令
• 代码区是共享的，目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可
• 代码区是只读的，防止程序意外的修改了它的指令

全局区：

• 存放全局变量、静态变量（static）和常量（字符串常量、const修饰的全局变量）
• 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

程序运行后

栈区： 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量等 注意事项：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放

int* test()//形参也会存放在栈区
{
    int a = 10;//局部变量，存放在栈区，栈区的数据在函数执行完后被自动释放
    return &a;//返回局部变量地址
}

堆区： 由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时，由操作系统回收 在C++中主要利用new在堆区开辟内存

int* test()
{
    //利用new关键字，可以将数据开辟到堆区
    //指针也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据是放在堆区
    int* p = new int(10);
    return p;
}

new操作符

new在堆区开辟数据，释放利用delete 利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针

void test()
{
    int* p = new int(10);
    cout << *p << endl;
    delete p;
    cout << *p << endl;//使用未初始化的内存p
}

也可以加中括号[]开辟或释放数组

void test()
{
    int* p = new int[10];
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        *(p + i) = i;
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << *(p + i) << endl;
    }
    //释放数组时，要加中括号才可以
    delete[] p;
}

作用：给变量起别名 语法：数据类型 &别名 = 原名

int main()
{
    int a = 10;
    //引用必须初始化，一旦初始化，就不可以更改
    int& b = a;
    b = 100;
    cout << "a=" << a << endl;//100
    cout << "b=" << b << endl;//100
    return 0;
}

引用

引用作函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参 优点：可以简化指针 修改实参

//引用传递
void test2(int& a, int& b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main()
{
    int a = 10, b = 20;
    test2(a, b);//引用传递
    cout << "a=" << a << endl;//20
    cout << "b=" << b << endl;//10
    return 0;
}

通过引用参数产生的效果和地址传递是一样的，引用的语法更清楚简单

引用作函数返回值

• 不要返回局部变量引用
• 函数的调用可以作为左值

int& test()
{
    //静态变量存放在全局区，程序结束时由系统释放
    static int a = 10;
    return a;
}
int main()
{
    int& a = test();
    cout << a << endl;//10
    cout << test() << endl;//10
    //函数调用可以作为左值
    test() = 100;
    cout << a << endl;//100
    cout << test() << endl;//100
    return 0;
}

引用的本质

本质：一个指针常量 C++推荐用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作，编译器都帮我们做了

//发现是引用，转化为int* const ref =&a;
void test(int& ref)
{
    ref = 100;
}
int main()
{
    int a = 10;
    //自动转换为int* const ref =&a;指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可改
    int& ref = a;
    //内部发现是引用，自动转换为：*ref = 20;
    ref = 20;
    cout << "a=" << a << endl;//20
    cout << "ref=" << ref << endl;//20
    test(a);
    cout << "a=" << a << endl;//100
    return 0;
}

常量引用

用来修饰形参，防止误操作 引用要引用合法的内存空间：const int& a = 10;

void test(const int& a)
{
···
}

函数

函数默认参数

注意事项：

• 如果某个位置已经有了默认参数，则从这个位置往后，从左到右，都必须有默认值
• 函数声明和函数实现，只能有一个有默认参数

//如果某个位置已经有了默认参数，则从这个位置往后，从左到右，都必须有默认值
void test0(int a, int b = 10, int c = 10)
{
    cout << a + b + c << endl;
}
//函数声明和函数实现，只能有一个有默认参数
int test1(int a = 10, int b = 10);
int main()
{
    test0(5, 1);//16
    cout << test1() << endl;//20
    return 0;
}
int test1(int a, int b)
{
    return a + b;
}

函数占位参数

C++函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置 语法：返回值类型 函数名 (数据类型) {}

//占位参数也可以有默认参数
void test(int a, int = 10)
{

}

函数重载

作用：函数名可以相同，提高复用性 函数重载满足条件：

• 同一作用域下
• 函数名称相同
• 函数参数类型不同，或者个数不同，或者顺序不同

注意事项

• 引用作为重载的条件
• 当函数重载碰到默认参数，会出现二义性

//引用作为重载的条件
void test0(int& a)//int &a = 10;不合法
{
    cout << "test0" << endl;
}
void test0(const int& a)//const int &a = 10;合法
{
    cout << "test1" << endl;
}
int main()
{
    int a = 10;
    test0(a);//test0
    test0(10);//test1
    return 0;
}

C++面向对象的三大特性：封装、继承、多态 C++认为万事万物皆为对象，对象上有其属性和行为 具有相同性质的对象，我们可以抽象成为类，人属于人类，车属于车类

封装

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

class circle
{
    //访问权限
public://公共权限
    //属性
    int r;//半径
    //行为
    double c()//获取周长
    {
        return 2 * 3.14 * r;
    }
};
int main()
{
    //实例化：通过一个类，创建一个对象
    circle a;
    //给对象属性赋值
    a.r = 10;
    cout << a.c() << endl;//62.8
    return 0;
}

访问权限

• public公共权限：成员 类内可以访问，类外可以访问
• protected保护权限：成员 类内可以访问，类外不可访问，儿子可以访问父亲中的保护内容
• private私有权限：成员 类内可以访问，类外不可访问，儿子不可以访问父亲中的私有内容

struct与class区别

在C++中struct与class唯一的区别在于默认的访问权限不同

• struct默认权限为公共
• class默认权限为私有

struct test1
{
    int a;
};
class test2
{
    int a;
};
int main()
{
    test1 a1;
    a1.a = 10;//可以访问
    test2 a2;
    a2.a = 10;//不可访问
    return 0;
}

成员属性私有化

优点

• 将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
• 对于写权限，可以检测数据的有效性

class person
{
private:
    string name;
public:
    void setname(string name1)
    {
        name = name1;
    }
    string getname()
    {
        return name;
    }
};
int main()
{
    person a1;
    a1.setname("张三");
    cout << a1.getname() << endl;
    return 0;
}