C++程序目标大纲.docx

C+程序目标大纲目标:明确每项程序工具面向的目标，设计的时候直接根据需要抽取。抽象与规划多态性继承性OOP面向对象提高程序效率新数据类型输入输出流安全性STL调试思想附一 抽象与规划：*设计时必须弄清楚objects and interfaces【Class-Responsibility-Collaboration (CRC) card】*设计文档【requirements analysis: when the job done/the customer satisfied】【system specification: a top-level exploration into the problem】【ideally, lists and basic diagrams】二 多态性：缺省*函数的缺省参数【特殊与一般的关系，突出上镜率高的参数值】*using namespace【区分不同开发团队，加前缀，避免同名冲突】重载*函数重载【词一样而义不同，函数名相同，参数列表不同，算法不同】*函数模板【重载加强，只用写一次代码，编译器自动生成函数】*模板与模板重载；模板与函数重载*类模板【类似类的模板】*【将预定义的运算拓展到对象整体】 重载运算符函数including:赋值、单目+、双目+、关系、流、类型转换、 、自定义【an operator is simply a function call with a different syntax】*覆盖，父子函数头完全相同，子对象调子函，父对象调父函 【继承中的部分多态，静态绑定，子类父函调用父函】*虚函数virtual 【完全多态，动态绑定，虚子类父函调用所在类的子函】*纯虚函数，无函数体的虚函数，【高层抽象，多态母体，各子类根据自己需要进行覆盖】*抽象类，含纯虚函数的类【多态母体，抽象类Student派生类DAStudent】三 继承性：*代码复用：自定义C库、dll动态链接库【C&P】*访问控制【keep clients hands off/enable library designers to change classes internally】*继承【子类继承父类成员，可直接访问部分父类成员，使用权而已！】【is-a与is-like-a关系的不同】*新成员修饰符protected【子能访问父protected 成员，外类不能】*继承修饰符【限定父类成员在子类中表现，过滤成员修饰符】including : privateprotectedpublic*多重继承【链状继承】*多继承【两个爸爸，慎用】*类模板继承【类与类模、类模与类模亦能相互继承】*初始化列表，构造函数中在函数体前执行【子类构造时调用父类的构造函数】【初始化const量】【初始化类中对象成员提高效率】四 OOP面向对象：类与对象* OOP【数据隐藏、封装、透明；创建新类型】类的初始化和销毁*类的多文件组织【数据封装、隐藏】*类的构造函数【在创建对象时自动初始化】*类的无参构造函数【普通对象用默认值初始化】【快速初始化对象数组】【用户一旦定义任何构函，系统无参默认失效，需要用户自己定义】*类的有参构造函数【由用户输入初始值】*this指针构函。this指针指向该对象【直接由this指针访问对象数据，更方便】*初始化列表。构函参数表和函数体之间，调用类似内联？【避免将常量用于左值，初始化类的常量数据成员】【效率较高，初始化类的类成员？】*析构函数【必无参/唯一/对象被delete、对象生存期结束】【在类中涉及newfile时必须定义析构函数？】*【浅拷贝，快速赋值、初始化对象B，对象A直接按位复制值给B】 对象赋值=*【深拷贝，快速初始化，解决浅拷贝导致野指针等问题】 拷贝构造函数类的保护*【拒绝非法修改】声明私有数据、函数成员，提供公共函数为接口*句柄类。h：类私有结构体声明及其指针cpp：类私有机构体定义【HeaderFile中隐藏私有成员内容，拒绝取址强突】类中的数据共享*静态数据成员，同类共享，不依赖于对象【描述一类对象的公共性质】【不依赖于对象，故必须自力更生定义并初始化，一般在x.cpp中】*静态函数成员。不依赖对象【主要用于维护静态数据成员】* friend友元函数。允许外部函数、外类函数访问自己的私有成员【适度破坏封装】【描述既非单体亦非全体的性质，如求两点距离】*friend class 友元类。外类成为友，其所有函数可以自由访问【如矩阵运算】*取址强行访问私有成员【内存无权限+对象内存结构+取址+指针类型强制转换】*【深赋值，深拷贝只能初始化，无法解决含指针类的赋值】 重载赋值运算符*【类的嵌套】对象组合*条件编译【宏、值作为编译条件，选择性编译删一个宏加密变解密】五 提高程序效率：*减小exe体积【link时一次性整个obj连接进来-putting a single function in each source code file when you build your own libraries】* register变量修饰符，存在寄存器中的auto变量 【修饰频繁变量】*宏代码替换【无返回值函数，简单替换而已】*inline内联函数【频繁小函数，变调用为替换，用代码换性能】【较宏：无连码错误、可操作类私有对象】六 新数据类型*vector类 【容器，可装任意个固定类型的数据对象，貌似动态数组】STRING*初始化【引用string heyMom(Where are my socks?);】【等号string standardReply = Beamed into deep 】【另一个字符串string useThisOneAgain(standardReply);】【从第五个字符复制100个或者碰到换行s1=s3.substr(5, 100)】【从第6个复制15个字符string s6(s3, 6, 15);】【任意截取另一字符串子集string s(source.begin(), source.end();】*存储管理【长度bigNews.size()】【容量，可以继续装的元素数量bigNews.capacity()】【增加容量bigNews.reserve(500)】*在字符串中查找【迭代器source.begin(), source.end()】【从0位置找到指定字符串的地址int start = s.find(tag, 0);若为找到返回string:npos】 *修改字符串【在1位置后插入字符串bigNews.insert(1, thought I );】【在末尾增加字符串bigNews.append(Ive been working too hard.);】【将start位置后指定size的字符串替换为指定字符串s.replace(start, tag.size(), hello there);】七 I/O Stream流Stream*a queue of un-formatted bytes that can insert into & extract from标准输出*碰到换行符停止【以buf/array等无换行尾内容为输入源时一定要在末尾加上*manipulators流操作符【endl/ends/flush/oct/dec/hex/ws】【cout ws;吃掉空格】*whitespace-delimilated input 【接收到空格即停止】Line-oriented input整行输入*get(&buf, size, terminator) 【从cin读入到buf，直到遇到terminator或者到指定size，并且在buf末尾添加/0】【默认terminator为/n，碰到后将/n留在流中，需要用ignore()/get()将余下的/n取走才能有效的进行下一次输入】【while(in.get(buf, sz)in.get();】*getline(&buf, size, terminator)【从cin读入到buf，直到遇到terminator或者到指定size，并且在buf末尾添加/0】【碰到后将/n踢掉，直接进行下次输入】【while(in.getline(buf, sz)】*get( )【将流中下一个字符踢出，并且返回一个int】*ignore(extract_num_1,last_char_extracted_EOF)*将输入流中的内容写入STRING流【将cin流中的内容写入STRING类对象S1，直到碰到设定的终止符，或者EOF：getline(cin,s1, );】Streambuf直接访问流缓冲区*用rdbuf()取得streambuf指针，即get读指针的位置【文件间内容复制ofileifile.rdbuf()endl;】【整块in内容写到cout：while(in.get(*cout.rdbuf() in.ignore();】在流中定位*streampos指针【指向下一个where the“next” character will come from /go】*如何定位【tellp()/tellg()返回streampos】【absolute：seekp(sp)/seekg(sp)跳至某绝对位置】【relative：seekp(step_num, ios:direction)/seekg()跳至某相对位置】Strstream内存流* strstream内存流【manipulate bytes in memory，put/get characters on the memory】*如何allocate strstream所需内存【内存输入流istrstream： 构函istrstream(char* buf);/istrstream(char* buf, int size);将buf中的bytes作为istrstream对象的内容创建出来用于输入；例子 istrstream s(47 1.414 This is a test);】【内存输出流ostrstream：ostrstream(char* buf, int size, ios:out);以out/app方式向buf中写入bytes，最多不超过size；】*ostrstream必须自己在bytes后面添加上/0【os int/float】【分成whole&fraction：strstreamintfloat】函数格式控制*Internal formatting data【连续变量variables: precision, the output field width, char to pad space】【分立值format flags: on/off；1/n】*change on/off flags调整二值分立值，直接开关【开启用cout.setf(ios:showpos)；关闭用cout.unsetf(ios:showpos);】* change 1/n flags调整多值分立值，生明field，先关全部，开指定【效果：push one in, the rest pop out】【先关basefield，再单独开hex： setf(ios:hex, ios:basefield).】*change variables【using member funcs】【关于width(int n)：设定min值,而非max值，输入最短】【width用width(int n)设定时不是一劳永逸，而是只管下一次】操作符格式控制* manipulator【supplied to duplicate the actions provided by the member function】*无参数操作符，包含于中【dec 等效于setf(ios:dec, ios:basefield】Besides hex/oct/dec:*有参数操作符，包含于中【将格式控制融入输出过程condensed into a single chained insertion】Exeption Handling*除了get()外所有的get/getline返回流对象，直接问流【while(in.get(buf, sz)，直接判对象】*对任意流对象可以问【任意对象的good/eof/fail/bad成员函返回一个整数值】【直接问对象while(cin)】八 安全性CONST系列：不能用于左值、生存期内不变、必须初始化*const变量定义时初始化！【较宏：多了类型检查，更安全，C+完全替代宏常量】【const int array 常整数array可当数组容量！】*const类对象。对外接口全部瘫痪，只能通过类中const函数访问！必须由初始化列表初始化！【纯引用、不修改的类对象，只读】*const常数据成员。类的某个数据为const不用于左值，只能由初始化列表初始化！【固定的类数据成员，如ID】*void func( )const，const常成员函数。【访问常对象】*char* const ptr 指南针，指针值为常量，只能定义时初始化！*const char *ptr 常量指针，不能通过指针修改该对象【在指针做输入函参时，const修饰则内部语句无法修改】【！输入函参的const仅对内部有效！】【指针做返回函参，const返参只能赋给const对象】* function(const int& num)常引用，引用内容在函数内部无法修改【指向、内容都不能改变的指针，用于常量和临时量如函反量做函参】引用*引用，int reference&=num，特殊的常量指针【编译器帮你强制初始化】【编译器帮你间接使用】【总之，引用就是原对象替身】【简化语法，避免使用箭头“”，方便】*function(int& num)引用做函参【可修改，常量指针做函参之语法简化】*num为指针，指针的引用【直接修改指针值，避免出现int*做函参】九 STL顺序存储容器sequence container*链表list/队列vector/双向队列deque【都是动态存储容器】【vector：一段连续的内存，随机访问效率高，非尾增减元素代价大】【deque：头尾都有vector尾所具有的性质】【list：指针双向链接，非连续，随机访问难，任意插入容易】【如何选择：主要操作是“查找”还是“随机插入”定list/vector】*从对象类型出发选择vector/list【vector动态策略：每次装满后分配两倍于现在的存储空间，将现有的复制到前一半，后一半空着备用，初始存储空间固定，单个对象越大，容量（一次分配后可增加的）越小，因此，对大对象效率较低】【大对象如何用vector存储：存指针而非对象/用reserve()自己指定一个容量vector svec; svec.reserve( 32 );/改用list】*定义顺序容器【svec.resize( 2 * svec.size(), piglet );双参数；前一个容器的初始容量默认为0；后一个默认填充值，根据该类型的默认值/默认构函确定】【list ilist2( ilist );用容器构造容器】*编辑顺序容器【svec.empty()；返回是否长度为0】【svec.push_back( text_word );在尾部插入，list/deque也支持pushfront】【svec.resize( 2 * svec.size() );重新更改容器长度】【svec.reserve( 32 );更改容量，不新分配前提下可新增对象数】十 调试：*定义Debugging bug(current location)【以构函、析构标示所在块作用域的开始结束，从而定位bug位置】*Exeption handling【a different, parallel path of execution that can be taken when things go wrong】*编译过程how complier works【预处理preprocess分析树generate parse tree(global optimizer)树节点gernerate co