diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\345\267\245\345\205\267/ReadPaper.md" "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\345\267\245\345\205\267/ReadPaper.md" new file mode 100644 index 0000000..866f7d4 --- /dev/null +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\345\267\245\345\205\267/ReadPaper.md" @@ -0,0 +1,5 @@ + + +超级好用！！！ + +https://readpaper.com/ \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\347\233\256\345\275\225.md" "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\347\233\256\345\275\225.md" index 120a557..1bf0827 100644 --- "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\347\233\256\345\275\225.md" +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\345\267\245\345\205\267/\347\233\256\345\275\225.md" @@ -29,4 +29,5 @@ ## 翻译 - [彩云小译](工具/彩云小译.md) -- [小绿鲸](工具/小绿鲸.md) \ No newline at end of file +- [小绿鲸](工具/小绿鲸.md) +- [ReadPaper](工具/ReadPaper.md) \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/image-1.png" "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/Fig/image-1.png" similarity index 100% rename from "\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/image-1.png" rename to 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and "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/Fig/image-5.png" differ diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2541\351\230\266\346\256\265C++\344\273\2160\345\210\2601\345\205\245\351\227\250\350\265\204\346\226\231/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250\350\256\262\344\271\211/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250.md" "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2541\351\230\266\346\256\265C++\344\273\2160\345\210\2601\345\205\245\351\227\250\350\265\204\346\226\231/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250\350\256\262\344\271\211/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250.md" new file mode 100755 index 0000000..7dec709 --- /dev/null +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2541\351\230\266\346\256\265C++\344\273\2160\345\210\2601\345\205\245\351\227\250\350\265\204\346\226\231/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250\350\256\262\344\271\211/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250.md" @@ -0,0 +1,3646 @@ +# C++基础入门 + +## 1 C++初识 + +### 1.1 第一个C++程序 + +编写一个C++程序总共分为4个步骤 + +* 创建项目 +* 创建文件 +* 编写代码 +* 运行程序 + +#### 1.1.1 创建项目 + +​ Visual Studio是我们用来编写C++程序的主要工具，我们先将它打开 + +![1541383178746](assets/1541383178746.png) + + + +![1541384366413](assets/1541384366413.png) + +#### 1.1.2 创建文件 + +右键源文件，选择添加->新建项 + +![1541383817248](assets/1541383817248.png) + +给C++文件起个名称，然后点击添加即可。 + +![1541384140042](assets/1541384140042.png) + + + +#### 1.1.3 编写代码 + +```c++ +#include +using namespace std; + +int main() { + + cout << "Hello world" << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +#### 1.1.4 运行程序 + +![1541384818688](assets/1541384818688.png) + + + + + + + + + + + + + +### 1.2 注释 + +**作用**：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码 + +**两种格式** + +1. **单行注释**：`// 描述信息` + - 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，==对该行代码说明== +2. **多行注释**： `/* 描述信息 */` + - 通常放在一段代码的上方，==对该段代码做整体说明== + +> 提示：编译器在编译代码时，会忽略注释的内容 + + + + + + + + + + + +### 1.3 变量 + +**作用**：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存 + +**语法**：`数据类型 变量名 = 初始值;` + +**示例：** + +```C++ +#include +using namespace std; + +int main() { + + //变量的定义 + //语法：数据类型 变量名 = 初始值 + + int a = 10; + + cout << "a = " << a << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意：C++在创建变量时，必须给变量一个初始值，否则会报错 + + + + + + + + + + + + + + + +### 1.4 常量 + +**作用**：用于记录程序中不可更改的数据 + +C++定义常量两种方式 + +1. **\#define** 宏常量： `#define 常量名 常量值` + * ==通常在文件上方定义==，表示一个常量 + + +2. **const**修饰的变量 `const 数据类型 常量名 = 常量值` + * ==通常在变量定义前加关键字const==，修饰该变量为常量，不可修改 + + + +**示例：** + +```C++ +//1、宏常量 +#define day 7 + +int main() { + + cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl; + //day = 8; //报错，宏常量不可以修改 + + //2、const修饰变量 + const int month = 12; + cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl; + //month = 24; //报错，常量是不可以修改的 + + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + +### 1.5 关键字 + +**作用：**关键字是C++中预先保留的单词（标识符） + +* **在定义变量或者常量时候，不要用关键字** + + + +C++关键字如下： + +| asm | do | if | return | typedef | +| ---------- | ------------ | ---------------- | ----------- | -------- | +| auto | double | inline | short | typeid | +| bool | dynamic_cast | int | signed | typename | +| break | else | long | sizeof | union | +| case | enum | mutable | static | unsigned | +| catch | explicit | namespace | static_cast | using | +| char | export | new | struct | virtual | +| class | extern | operator | switch | void | +| const | false | private | template | volatile | +| const_cast | float | protected | this | wchar_t | +| continue | for | public | throw | while | +| default | friend | register | true | | +| delete | goto | reinterpret_cast | try | | + +`提示：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。` + + + + + + + + + + + +### 1.6 标识符命名规则 + +**作用**：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则 + +* 标识符不能是关键字 +* 标识符只能由字母、数字、下划线组成 +* 第一个字符必须为字母或下划线 +* 标识符中字母区分大小写 + +> 建议：给标识符命名时，争取做到见名知意的效果，方便自己和他人的阅读 + + + + + + + + + + + + + + + +## 2 数据类型 + +C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存 + +### 2.1 整型 + +**作用**：整型变量表示的是==整数类型==的数据 + +C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，**区别在于所占内存空间不同**： + +| **数据类型** | **占用空间** | 取值范围 | +| ------------------- | ----------------------------------------------- | ---------------- | +| short(短整型) | 2字节 | (-2^15 ~ 2^15-1) | +| int(整型) | 4字节 | (-2^31 ~ 2^31-1) | +| long(长整形) | Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位) | (-2^31 ~ 2^31-1) | +| long long(长长整形) | 8字节 | (-2^63 ~ 2^63-1) | + + + + + + + + + + + + + +### 2.2 sizeof关键字 + +**作用：**利用sizeof关键字可以==统计数据类型所占内存大小== + +**语法：** `sizeof( 数据类型 / 变量)` + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(short) << endl; + + cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl; + + cout << "long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long) << endl; + + cout << "long long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long long) << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +> **整型结论**：==short < int <= long <= long long== + + + + + + + + + + + + + + + +### 2.3 实型（浮点型） + +**作用**：用于==表示小数== + +浮点型变量分为两种： + +1. 单精度float +2. 双精度double + +两者的**区别**在于表示的有效数字范围不同。 + +| **数据类型** | **占用空间** | **有效数字范围** | +| ------------ | ------------ | ---------------- | +| float | 4字节 | 7位有效数字 | +| double | 8字节 | 15～16位有效数字 | + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + float f1 = 3.14f; + double d1 = 3.14; + + cout << f1 << endl; + cout << d1<< endl; + + cout << "float sizeof = " << sizeof(f1) << endl; + cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl; + + //科学计数法 + float f2 = 3e2; // 3 * 10 ^ 2 + cout << "f2 = " << f2 << endl; + + float f3 = 3e-2; // 3 * 0.1 ^ 2 + cout << "f3 = " << f3 << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 2.4 字符型 + +**作用：**字符型变量用于显示单个字符 + +**语法：**`char ch = 'a';` + + + +> 注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号 + +> 注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串 + + + +- C和C++中字符型变量只占用==1个字节==。 +- 字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元 + + + +示例： + +```C++ +int main() { + + char ch = 'a'; + cout << ch << endl; + cout << sizeof(char) << endl; + + //ch = "abcde"; //错误，不可以用双引号 + //ch = 'abcde'; //错误，单引号内只能引用一个字符 + + cout << (int)ch << endl; //查看字符a对应的ASCII码 + ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值 + cout << ch << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +ASCII码表格： + +| **ASCII**值 | **控制字符** | **ASCII**值 | **字符** | **ASCII**值 | **字符** | **ASCII**值 | **字符** | +| ----------- | ------------ | ----------- | -------- | ----------- | -------- | ----------- | -------- | +| 0 | NUT | 32 | (space) | 64 | @ | 96 | 、 | +| 1 | SOH | 33 | ! | 65 | A | 97 | a | +| 2 | STX | 34 | " | 66 | B | 98 | b | +| 3 | ETX | 35 | # | 67 | C | 99 | c | +| 4 | EOT | 36 | $ | 68 | D | 100 | d | +| 5 | ENQ | 37 | % | 69 | E | 101 | e | +| 6 | ACK | 38 | & | 70 | F | 102 | f | +| 7 | BEL | 39 | , | 71 | G | 103 | g | +| 8 | BS | 40 | ( | 72 | H | 104 | h | +| 9 | HT | 41 | ) | 73 | I | 105 | i | +| 10 | LF | 42 | * | 74 | J | 106 | j | +| 11 | VT | 43 | + | 75 | K | 107 | k | +| 12 | FF | 44 | , | 76 | L | 108 | l | +| 13 | CR | 45 | - | 77 | M | 109 | m | +| 14 | SO | 46 | . | 78 | N | 110 | n | +| 15 | SI | 47 | / | 79 | O | 111 | o | +| 16 | DLE | 48 | 0 | 80 | P | 112 | p | +| 17 | DCI | 49 | 1 | 81 | Q | 113 | q | +| 18 | DC2 | 50 | 2 | 82 | R | 114 | r | +| 19 | DC3 | 51 | 3 | 83 | S | 115 | s | +| 20 | DC4 | 52 | 4 | 84 | T | 116 | t | +| 21 | NAK | 53 | 5 | 85 | U | 117 | u | +| 22 | SYN | 54 | 6 | 86 | V | 118 | v | +| 23 | TB | 55 | 7 | 87 | W | 119 | w | +| 24 | CAN | 56 | 8 | 88 | X | 120 | x | +| 25 | EM | 57 | 9 | 89 | Y | 121 | y | +| 26 | SUB | 58 | : | 90 | Z | 122 | z | +| 27 | ESC | 59 | ; | 91 | [ | 123 | { | +| 28 | FS | 60 | < | 92 | / | 124 | \| | +| 29 | GS | 61 | = | 93 | ] | 125 | } | +| 30 | RS | 62 | > | 94 | ^ | 126 | ` | +| 31 | US | 63 | ? | 95 | _ | 127 | DEL | + +ASCII 码大致由以下**两部分组**成： + +* ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 **0-31** 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。 +* ASCII 打印字符：数字 **32-126** 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。 + + + + + + + + + + + + + +### 2.5 转义字符 + +**作用：**用于表示一些==不能显示出来的ASCII字符== + +现阶段我们常用的转义字符有：` \n \\ \t` + +| **转义字符** | **含义** | **ASCII**码值（十进制） | +| ------------ | --------------------------------------- | ----------------------- | +| \a | 警报 | 007 | +| \b | 退格(BS) ，将当前位置移到前一列 | 008 | +| \f | 换页(FF)，将当前位置移到下页开头 | 012 | +| **\n** | **换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头** | **010** | +| \r | 回车(CR) ，将当前位置移到本行开头 | 013 | +| **\t** | **水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）** | **009** | +| \v | 垂直制表(VT) | 011 | +| **\\\\** | **代表一个反斜线字符"\"** | **092** | +| \' | 代表一个单引号（撇号）字符 | 039 | +| \" | 代表一个双引号字符 | 034 | +| \? | 代表一个问号 | 063 | +| \0 | 数字0 | 000 | +| \ddd | 8进制转义字符，d范围0~7 | 3位8进制 | +| \xhh | 16进制转义字符，h范围0~9，a~f，A~F | 3位16进制 | + +示例： + +```C++ +int main() { + + + cout << "\\" << endl; + cout << "\tHello" << endl; + cout << "\n" << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + +### 2.6 字符串型 + +**作用**：用于表示一串字符 + +**两种风格** + +1. **C风格字符串**： `char 变量名[] = "字符串值"` + + 示例： + + ```C++ + int main() { + + char str1[] = "hello world"; + cout << str1 << endl; + + system("pause"); + + return 0; + } + ``` + +> 注意：C风格的字符串要用双引号括起来 + +1. **C++风格字符串**： `string 变量名 = "字符串值"` + + 示例： + + ```C++ + int main() { + + string str = "hello world"; + cout << str << endl; + + system("pause"); + + return 0; + } + ``` + + ​ + +> 注意：C++风格字符串，需要加入头文件==#include\== + + + + + + + + + + + + + +### 2.7 布尔类型 bool + +**作用：**布尔数据类型代表真或假的值 + +bool类型只有两个值： + +* true --- 真（本质是1） +* false --- 假（本质是0） + +**bool类型占==1个字节==大小** + +示例： + +```C++ +int main() { + + bool flag = true; + cout << flag << endl; // 1 + + flag = false; + cout << flag << endl; // 0 + + cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + + + +### 2.8 数据的输入 + +**作用：用于从键盘获取数据** + +**关键字：**cin + +**语法：** `cin >> 变量 ` + +示例： + +```C++ +int main(){ + + //整型输入 + int a = 0; + cout << "请输入整型变量：" << endl; + cin >> a; + cout << a << endl; + + //浮点型输入 + double d = 0; + cout << "请输入浮点型变量：" << endl; + cin >> d; + cout << d << endl; + + //字符型输入 + char ch = 0; + cout << "请输入字符型变量：" << endl; + cin >> ch; + cout << ch << endl; + + //字符串型输入 + string str; + cout << "请输入字符串型变量：" << endl; + cin >> str; + cout << str << endl; + + //布尔类型输入 + bool flag = true; + cout << "请输入布尔型变量：" << endl; + cin >> flag; + cout << flag << endl; + system("pause"); + return EXIT_SUCCESS; +} +``` + + + + + + + + + + + + + +## 3 运算符 + +**作用：**用于执行代码的运算 + +本章我们主要讲解以下几类运算符： + +| **运算符类型** | **作用** | +| -------------- | -------------------------------------- | +| 算术运算符 | 用于处理四则运算 | +| 赋值运算符 | 用于将表达式的值赋给变量 | +| 比较运算符 | 用于表达式的比较，并返回一个真值或假值 | +| 逻辑运算符 | 用于根据表达式的值返回真值或假值 | + +### 3.1 算术运算符 + +**作用**：用于处理四则运算 + +算术运算符包括以下符号： + +| **运算符** | **术语** | **示例** | **结果** | +| ---------- | ---------- | ----------- | --------- | +| + | 正号 | +3 | 3 | +| - | 负号 | -3 | -3 | +| + | 加 | 10 + 5 | 15 | +| - | 减 | 10 - 5 | 5 | +| * | 乘 | 10 * 5 | 50 | +| / | 除 | 10 / 5 | 2 | +| % | 取模(取余) | 10 % 3 | 1 | +| ++ | 前置递增 | a=2; b=++a; | a=3; b=3; | +| ++ | 后置递增 | a=2; b=a++; | a=3; b=2; | +| -- | 前置递减 | a=2; b=--a; | a=1; b=1; | +| -- | 后置递减 | a=2; b=a--; | a=1; b=2; | + +**示例1：** + +```C++ +//加减乘除 +int main() { + + int a1 = 10; + int b1 = 3; + + cout << a1 + b1 << endl; + cout << a1 - b1 << endl; + cout << a1 * b1 << endl; + cout << a1 / b1 << endl; //两个整数相除结果依然是整数 + + int a2 = 10; + int b2 = 20; + cout << a2 / b2 << endl; + + int a3 = 10; + int b3 = 0; + //cout << a3 / b3 << endl; //报错，除数不可以为0 + + + //两个小数可以相除 + double d1 = 0.5; + double d2 = 0.25; + cout << d1 / d2 << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结：在除法运算中，除数不能为0 + + + + + +**示例2：** + +```C++ +//取模 +int main() { + + int a1 = 10; + int b1 = 3; + + cout << 10 % 3 << endl; + + int a2 = 10; + int b2 = 20; + + cout << a2 % b2 << endl; + + int a3 = 10; + int b3 = 0; + + //cout << a3 % b3 << endl; //取模运算时，除数也不能为0 + + //两个小数不可以取模 + double d1 = 3.14; + double d2 = 1.1; + + //cout << d1 % d2 << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +> 总结：只有整型变量可以进行取模运算 + + + +**示例3：** + +```C++ +//递增 +int main() { + + //后置递增 + int a = 10; + a++; //等价于a = a + 1 + cout << a << endl; // 11 + + //前置递增 + int b = 10; + ++b; + cout << b << endl; // 11 + + //区别 + //前置递增先对变量进行++，再计算表达式 + int a2 = 10; + int b2 = ++a2 * 10; + cout << b2 << endl; + + //后置递增先计算表达式，后对变量进行++ + int a3 = 10; + int b3 = a3++ * 10; + cout << b3 << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + + + +> 总结：前置递增先对变量进行++，再计算表达式，后置递增相反 + + + + + + + + + +### 3.2 赋值运算符 + +**作用：**用于将表达式的值赋给变量 + +赋值运算符包括以下几个符号： + +| **运算符** | **术语** | **示例** | **结果** | +| ---------- | -------- | ---------- | --------- | +| = | 赋值 | a=2; b=3; | a=2; b=3; | +| += | 加等于 | a=0; a+=2; | a=2; | +| -= | 减等于 | a=5; a-=3; | a=2; | +| *= | 乘等于 | a=2; a*=2; | a=4; | +| /= | 除等于 | a=4; a/=2; | a=2; | +| %= | 模等于 | a=3; a%2; | a=1; | + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + //赋值运算符 + + // = + int a = 10; + a = 100; + cout << "a = " << a << endl; + + // += + a = 10; + a += 2; // a = a + 2; + cout << "a = " << a << endl; + + // -= + a = 10; + a -= 2; // a = a - 2 + cout << "a = " << a << endl; + + // *= + a = 10; + a *= 2; // a = a * 2 + cout << "a = " << a << endl; + + // /= + a = 10; + a /= 2; // a = a / 2; + cout << "a = " << a << endl; + + // %= + a = 10; + a %= 2; // a = a % 2; + cout << "a = " << a << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 3.3 比较运算符 + +**作用：**用于表达式的比较，并返回一个真值或假值 + +比较运算符有以下符号： + +| **运算符** | **术语** | **示例** | **结果** | +| ---------- | -------- | -------- | -------- | +| == | 相等于 | 4 == 3 | 0 | +| != | 不等于 | 4 != 3 | 1 | +| < | 小于 | 4 < 3 | 0 | +| \> | 大于 | 4 > 3 | 1 | +| <= | 小于等于 | 4 <= 3 | 0 | +| \>= | 大于等于 | 4 >= 1 | 1 | + +示例： + +```C++ +int main() { + + int a = 10; + int b = 20; + + cout << (a == b) << endl; // 0 + + cout << (a != b) << endl; // 1 + + cout << (a > b) << endl; // 0 + + cout << (a < b) << endl; // 1 + + cout << (a >= b) << endl; // 0 + + cout << (a <= b) << endl; // 1 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意：C和C++ 语言的比较运算中， ==“真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。== + + + + + + + + + + + + + +### 3.4 逻辑运算符 + +**作用：**用于根据表达式的值返回真值或假值 + +逻辑运算符有以下符号： + +| **运算符** | **术语** | **示例** | **结果** | +| ---------- | -------- | -------- | -------------------------------------------------------- | +| ! | 非 | !a | 如果a为假，则!a为真； 如果a为真，则!a为假。 | +| && | 与 | a && b | 如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。 | +| \|\| | 或 | a \|\| b | 如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。 | + +**示例1：**逻辑非 + +```C++ +//逻辑运算符 --- 非 +int main() { + + int a = 10; + + cout << !a << endl; // 0 + + cout << !!a << endl; // 1 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结： 真变假，假变真 + + + + + +**示例2：**逻辑与 + +```C++ +//逻辑运算符 --- 与 +int main() { + + int a = 10; + int b = 10; + + cout << (a && b) << endl;// 1 + + a = 10; + b = 0; + + cout << (a && b) << endl;// 0 + + a = 0; + b = 0; + + cout << (a && b) << endl;// 0 + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +> 总结：逻辑==与==运算符总结： ==同真为真，其余为假== + + + + + + + +**示例3：**逻辑或 + +```c++ +//逻辑运算符 --- 或 +int main() { + + int a = 10; + int b = 10; + + cout << (a || b) << endl;// 1 + + a = 10; + b = 0; + + cout << (a || b) << endl;// 1 + + a = 0; + b = 0; + + cout << (a || b) << endl;// 0 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 逻辑==或==运算符总结： ==同假为假，其余为真== + + + + + + + + + + + + + + + + + +## 4 程序流程结构 + +C/C++支持最基本的三种程序运行结构：==顺序结构、选择结构、循环结构== + +* 顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转 +* 选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能 +* 循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码 + + + +### 4.1 选择结构 + +#### 4.1.1 if语句 + +**作用：**执行满足条件的语句 + +if语句的三种形式 + +* 单行格式if语句 + +* 多行格式if语句 + +* 多条件的if语句 + + ​ + +1. 单行格式if语句：`if(条件){ 条件满足执行的语句 }` + + ![img](assets/clip_image002.png) + + 示例： + + ```C++ + int main() { + + //选择结构-单行if语句 + //输入一个分数，如果分数大于600分，视为考上一本大学，并在屏幕上打印 + + int score = 0; + cout << "请输入一个分数：" << endl; + cin >> score; + + cout << "您输入的分数为： " << score << endl; + + //if语句 + //注意事项，在if判断语句后面，不要加分号 + if (score > 600) + { + cout << "我考上了一本大学！！！" << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; + } + ``` + + ​ + + +> 注意：if条件表达式后不要加分号 + + + + + + + +2. 多行格式if语句：`if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };` + +![img](assets/clip_image002-1541662519170.png) + +​ + +示例： + +```C++ +int main() { + + int score = 0; + + cout << "请输入考试分数：" << endl; + + cin >> score; + + if (score > 600) + { + cout << "我考上了一本大学" << endl; + } + else + { + cout << "我未考上一本大学" << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +3. 多条件的if语句：`if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}` + +![img](assets/clip_image002-1541662566808.png) + +​ + +​ + +​ + +示例： + +```C++ + int main() { + + int score = 0; + + cout << "请输入考试分数：" << endl; + + cin >> score; + + if (score > 600) + { + cout << "我考上了一本大学" << endl; + } + else if (score > 500) + { + cout << "我考上了二本大学" << endl; + } + else if (score > 400) + { + cout << "我考上了三本大学" << endl; + } + else + { + cout << "我未考上本科" << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +​ + + + + + + + +**嵌套if语句**：在if语句中，可以嵌套使用if语句，达到更精确的条件判断 + + + +案例需求： + +* 提示用户输入一个高考考试分数，根据分数做如下判断 +* 分数如果大于600分视为考上一本，大于500分考上二本，大于400考上三本，其余视为未考上本科； +* 在一本分数中，如果大于700分，考入北大，大于650分，考入清华，大于600考入人大。 + + + +**示例：** + +```c++ +int main() { + + int score = 0; + + cout << "请输入考试分数：" << endl; + + cin >> score; + + if (score > 600) + { + cout << "我考上了一本大学" << endl; + if (score > 700) + { + cout << "我考上了北大" << endl; + } + else if (score > 650) + { + cout << "我考上了清华" << endl; + } + else + { + cout << "我考上了人大" << endl; + } + + } + else if (score > 500) + { + cout << "我考上了二本大学" << endl; + } + else if (score > 400) + { + cout << "我考上了三本大学" << endl; + } + else + { + cout << "我未考上本科" << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +**练习案例：** 三只小猪称体重 + +有三只小猪ABC，请分别输入三只小猪的体重，并且判断哪只小猪最重？![三只小猪](assets/三只小猪.jpg) + + + + + + + + + +#### 4.1.2 三目运算符 + +**作用：** 通过三目运算符实现简单的判断 + +**语法：**`表达式1 ? 表达式2 ：表达式3` + +**解释：** + +如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果； + +如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。 + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + int a = 10; + int b = 20; + int c = 0; + + c = a > b ? a : b; + cout << "c = " << c << endl; + + //C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值 + + (a > b ? a : b) = 100; + + cout << "a = " << a << endl; + cout << "b = " << b << endl; + cout << "c = " << c << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰 + + + + + + + + + +#### 4.1.3 switch语句 + +**作用：**执行多条件分支语句 + +**语法：** + +```C++ +switch(表达式) + +{ + + case 结果1：执行语句;break; + + case 结果2：执行语句;break; + + ... + + default:执行语句;break; + +} + +``` + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + //请给电影评分 + //10 ~ 9 经典 + // 8 ~ 7 非常好 + // 6 ~ 5 一般 + // 5分以下 烂片 + + int score = 0; + cout << "请给电影打分" << endl; + cin >> score; + + switch (score) + { + case 10: + case 9: + cout << "经典" << endl; + break; + case 8: + cout << "非常好" << endl; + break; + case 7: + case 6: + cout << "一般" << endl; + break; + default: + cout << "烂片" << endl; + break; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型 + +> 注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行 + +> 总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间 + + + + + + + + + + + + + + + +### 4.2 循环结构 + +#### 4.2.1 while循环语句 + +**作用：**满足循环条件，执行循环语句 + +**语法：**` while(循环条件){ 循环语句 }` + +**解释：**==只要循环条件的结果为真，就执行循环语句== + +![img](assets/clip_image002-1541668640382.png) + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + int num = 0; + while (num < 10) + { + cout << "num = " << num << endl; + num++; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环 + + + + + + + + + +**while循环练习案例：**==猜数字== + +**案例描述：**系统随机生成一个1到100之间的数字，玩家进行猜测，如果猜错，提示玩家数字过大或过小，如果猜对恭喜玩家胜利，并且退出游戏。 + + + +![猜数字](assets/猜数字.jpg) + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.2.2 do...while循环语句 + +**作用：** 满足循环条件，执行循环语句 + +**语法：** `do{ 循环语句 } while(循环条件);` + +**注意：**与while的区别在于==do...while会先执行一次循环语句==，再判断循环条件 + +![img](assets/clip_image002-1541671163478.png) + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + int num = 0; + + do + { + cout << num << endl; + num++; + + } while (num < 10); + + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：与while循环区别在于，do...while先执行一次循环语句，再判断循环条件 + + + + + + + + + + + + + +**练习案例：水仙花数** + +**案例描述：**水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身 + +例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153 + +请利用do...while语句，求出所有3位数中的水仙花数 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.2.3 for循环语句 + +**作用：** 满足循环条件，执行循环语句 + +**语法：**` for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }` + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + cout << i << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +**详解：** + +![1541673704101](assets/1541673704101.png) + + + +> 注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔 + +> 总结：while , do...while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用 + + + + + + + + + + + +**练习案例：敲桌子** + +案例描述：从1开始数到数字100， 如果数字个位含有7，或者数字十位含有7，或者该数字是7的倍数，我们打印敲桌子，其余数字直接打印输出。 + +![timg](assets/timg.gif) + + + + + + + + + + + + + +#### 4.2.4 嵌套循环 + +**作用：** 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题 + +例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环 + +![1541676003486](assets/1541676003486.png) + + + + + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + //外层循环执行1次，内层循环执行1轮 + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + for (int j = 0; j < 10; j++) + { + cout << "*" << " "; + } + cout << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + +**练习案例：**乘法口诀表 + +案例描述：利用嵌套循环，实现九九乘法表 + +![0006018857256120_b](assets/0006018857256120_b.jpg) + + + + + +### 4.3 跳转语句 + +#### 4.3.1 break语句 + +**作用:** 用于跳出==选择结构==或者==循环结构== + +break使用的时机： + +* 出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch +* 出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句 +* 出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句 + + + +**示例1：** + +```C++ +int main() { + //1、在switch 语句中使用break + cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl; + cout << "1、普通" << endl; + cout << "2、中等" << endl; + cout << "3、困难" << endl; + + int num = 0; + + cin >> num; + + switch (num) + { + case 1: + cout << "您选择的是普通难度" << endl; + break; + case 2: + cout << "您选择的是中等难度" << endl; + break; + case 3: + cout << "您选择的是困难难度" << endl; + break; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**示例2：** + +```C++ +int main() { + //2、在循环语句中用break + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + if (i == 5) + { + break; //跳出循环语句 + } + cout << i << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**示例3：** + +```C++ +int main() { + //在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环 + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + for (int j = 0; j < 10; j++) + { + if (j == 5) + { + break; + } + cout << "*" << " "; + } + cout << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.3.2 continue语句 + +**作用：**在==循环语句==中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环 + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + for (int i = 0; i < 100; i++) + { + if (i % 2 == 0) + { + continue; + } + cout << i << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环 + + + + + + + + + + + +#### 4.3.3 goto语句 + +**作用：**可以无条件跳转语句 + + + +**语法：** `goto 标记;` + +**解释：**如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置 + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + cout << "1" << endl; + + goto FLAG; + + cout << "2" << endl; + cout << "3" << endl; + cout << "4" << endl; + + FLAG: + + cout << "5" << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱 + + + + + + + + + + + + + +## 5 数组 + +### 5.1 概述 + +所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素 + + + +**特点1：**数组中的每个==数据元素都是相同的数据类型== + +**特点2：**数组是由==连续的内存==位置组成的 + + + + + + + + + + + + + +![1541748375356](assets/1541748375356.png) + + + + + + + + + + + + + +### 5.2 一维数组 + +#### 5.2.1 一维数组定义方式 + +一维数组定义的三种方式： + +1. ` 数据类型 数组名[ 数组长度 ]; ` +2. `数据类型 数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};` +3. `数据类型 数组名[ ] = { 值1，值2 ...};` + + + +示例 + +```C++ +int main() { + + //定义方式1 + //数据类型 数组名[元素个数]; + int score[10]; + + //利用下标赋值 + score[0] = 100; + score[1] = 99; + score[2] = 85; + + //利用下标输出 + cout << score[0] << endl; + cout << score[1] << endl; + cout << score[2] << endl; + + + //第二种定义方式 + //数据类型 数组名[元素个数] = {值1，值2 ，值3 ...}; + //如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全 + int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 }; + + //逐个输出 + //cout << score2[0] << endl; + //cout << score2[1] << endl; + + //一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出 + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + cout << score2[i] << endl; + } + + //定义方式3 + //数据类型 数组名[] = {值1，值2 ，值3 ...}; + int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 }; + + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + cout << score3[i] << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名 + +> 总结2：数组中下标是从0开始索引 + + + + + + + + + +#### 5.2.2 一维数组数组名 + +一维数组名称的**用途**： + +1. 可以统计整个数组在内存中的长度 +2. 可以获取数组在内存中的首地址 + + + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + //数组名用途 + //1、可以获取整个数组占用内存空间大小 + int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; + + cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl; + cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl; + cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl; + + //2、可以通过数组名获取到数组首地址 + cout << "数组首地址为： " << (int)arr << endl; + cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl; + cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl; + + //arr = 100; 错误，数组名是常量，因此不可以赋值 + + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 注意：数组名是常量，不可以赋值 + +> 总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址 + +>总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小 + + + + + + + + + + + +**练习案例1**：五只小猪称体重 + +**案例描述：** + +在一个数组中记录了五只小猪的体重，如：int arr[5] = {300,350,200,400,250}; + +找出并打印最重的小猪体重。 + + + + + + + + + +**练习案例2：**数组元素逆置 + +**案例描述：**请声明一个5个元素的数组，并且将元素逆置. + +(如原数组元素为：1,3,2,5,4;逆置后输出结果为:4,5,2,3,1); + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 5.2.3 冒泡排序 + +**作用：** 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序 + +1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。 +2. 对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。 +3. 重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较 + +![1541905327273](assets/1541905327273.png) + +**示例：** 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序 + +```C++ +int main() { + + int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 }; + + for (int i = 0; i < 9 - 1; i++) + { + for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++) + { + if (arr[j] > arr[j + 1]) + { + int temp = arr[j]; + arr[j] = arr[j + 1]; + arr[j + 1] = temp; + } + } + } + + for (int i = 0; i < 9; i++) + { + cout << arr[i] << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 5.3 二维数组 + +二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。 + +![1541905559138](assets/1541905559138.png) + +#### 5.3.1 二维数组定义方式 + +二维数组定义的四种方式： + +1. ` 数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ]; ` +2. `数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };` +3. `数据类型 数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};` +4. ` 数据类型 数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};` + + + +> 建议：以上4种定义方式，利用==第二种更加直观，提高代码的可读性== + +示例： + +```C++ +int main() { + + //方式1 + //数组类型 数组名 [行数][列数] + int arr[2][3]; + arr[0][0] = 1; + arr[0][1] = 2; + arr[0][2] = 3; + arr[1][0] = 4; + arr[1][1] = 5; + arr[1][2] = 6; + + for (int i = 0; i < 2; i++) + { + for (int j = 0; j < 3; j++) + { + cout << arr[i][j] << " "; + } + cout << endl; + } + + //方式2 + //数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } }; + int arr2[2][3] = + { + {1,2,3}, + {4,5,6} + }; + + //方式3 + //数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 }; + int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 }; + + //方式4 + //数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4 }; + int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 }; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数 + + + + + + + + + + + + + +#### 5.3.2 二维数组数组名 + + + +* 查看二维数组所占内存空间 +* 获取二维数组首地址 + + + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + //二维数组数组名 + int arr[2][3] = + { + {1,2,3}, + {4,5,6} + }; + + cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl; + cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl; + cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl; + + cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl; + cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl; + + //地址 + cout << "二维数组首地址：" << arr << endl; + cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl; + cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl; + + cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl; + cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结1：二维数组名就是这个数组的首地址 + +> 总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小 + + + + + + + + + + + + + +#### **5.3.3 二维数组应用案例** + +**考试成绩统计：** + +案例描述：有三名同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，**请分别输出三名同学的总成绩** + +| | 语文 | 数学 | 英语 | +| ---- | ---- | ---- | ---- | +| 张三 | 100 | 100 | 100 | +| 李四 | 90 | 50 | 100 | +| 王五 | 60 | 70 | 80 | + + + + + +**参考答案：** + +```C++ +int main() { + + int scores[3][3] = + { + {100,100,100}, + {90,50,100}, + {60,70,80}, + }; + + string names[3] = { "张三","李四","王五" }; + + for (int i = 0; i < 3; i++) + { + int sum = 0; + for (int j = 0; j < 3; j++) + { + sum += scores[i][j]; + } + cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + +## 6 函数 + +### 6.1 概述 + +**作用：**将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码 + +一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。 + +### 6.2 函数的定义 + +函数的定义一般主要有5个步骤： + +1、返回值类型 + +2、函数名 + +3、参数表列 + +4、函数体语句 + +5、return 表达式 + +**语法：** + +```C++ +返回值类型 函数名 （参数列表） +{ + + 函数体语句 + + return表达式 + +} +``` + + + +* 返回值类型 ：一个函数可以返回一个值。在函数定义中 +* 函数名：给函数起个名称 +* 参数列表：使用该函数时，传入的数据 +* 函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句 +* return表达式： 和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据 + + + + + +**示例：**定义一个加法函数，实现两个数相加 + +```C++ +//函数定义 +int add(int num1, int num2) +{ + int sum = num1 + num2; + return sum; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 6.3 函数的调用 + +**功能：**使用定义好的函数 + +**语法：**` 函数名（参数）` + +**示例：** + +```C++ +//函数定义 +int add(int num1, int num2) //定义中的num1,num2称为形式参数，简称形参 +{ + int sum = num1 + num2; + return sum; +} + +int main() { + + int a = 10; + int b = 10; + //调用add函数 + int sum = add(a, b);//调用时的a，b称为实际参数，简称实参 + cout << "sum = " << sum << endl; + + a = 100; + b = 100; + + sum = add(a, b); + cout << "sum = " << sum << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结：函数定义里小括号内称为形参，函数调用时传入的参数称为实参 + + + + + + + + + +### 6.4 值传递 + +* 所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参 +* 值传递时，==如果形参发生，并不会影响实参== + + + +**示例：** + +```C++ +void swap(int num1, int num2) +{ + cout << "交换前：" << endl; + cout << "num1 = " << num1 << endl; + cout << "num2 = " << num2 << endl; + + int temp = num1; + num1 = num2; + num2 = temp; + + cout << "交换后：" << endl; + cout << "num1 = " << num1 << endl; + cout << "num2 = " << num2 << endl; + + //return ; 当函数声明时候，不需要返回值，可以不写return +} + +int main() { + + int a = 10; + int b = 20; + + swap(a, b); + + cout << "mian中的 a = " << a << endl; + cout << "mian中的 b = " << b << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结： 值传递时，形参是修饰不了实参的 + + + + + + + + + +### **6.5 函数的常见样式** + +常见的函数样式有4种 + +1. 无参无返 +2. 有参无返 +3. 无参有返 +4. 有参有返 + +**示例：** + +```C++ +//函数常见样式 +//1、 无参无返 +void test01() +{ + //void a = 10; //无类型不可以创建变量,原因无法分配内存 + cout << "this is test01" << endl; + //test01(); 函数调用 +} + +//2、 有参无返 +void test02(int a) +{ + cout << "this is test02" << endl; + cout << "a = " << a << endl; +} + +//3、无参有返 +int test03() +{ + cout << "this is test03 " << endl; + return 10; +} + +//4、有参有返 +int test04(int a, int b) +{ + cout << "this is test04 " << endl; + int sum = a + b; + return sum; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 6.6 函数的声明 + +**作用：** 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。 + + + +* 函数的**声明可以多次**，但是函数的**定义只能有一次** + + + +**示例：** + +```C++ +//声明可以多次，定义只能一次 +//声明 +int max(int a, int b); +int max(int a, int b); +//定义 +int max(int a, int b) +{ + return a > b ? a : b; +} + +int main() { + + int a = 100; + int b = 200; + + cout << max(a, b) << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 6.7 函数的分文件编写 + +**作用：**让代码结构更加清晰 + +函数分文件编写一般有4个步骤 + +1. 创建后缀名为.h的头文件 +2. 创建后缀名为.cpp的源文件 +3. 在头文件中写函数的声明 +4. 在源文件中写函数的定义 + +**示例：** + +```C++ +//swap.h文件 +#include +using namespace std; + +//实现两个数字交换的函数声明 +void swap(int a, int b); + +``` + +```C++ +//swap.cpp文件 +#include "swap.h" + +void swap(int a, int b) +{ + int temp = a; + a = b; + b = temp; + + cout << "a = " << a << endl; + cout << "b = " << b << endl; +} +``` + +```C++ +//main函数文件 +#include "swap.h" +int main() { + + int a = 100; + int b = 200; + swap(a, b); + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + + + + + + + + + + + + + +## 7 指针 + +### 7.1 指针的基本概念 + +**指针的作用：** 可以通过指针间接访问内存 + + + +* 内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示 +* 可以利用指针变量保存地址 + + ​ + +### 7.2 指针变量的定义和使用 + +指针变量定义语法： `数据类型 * 变量名；` + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + //1、指针的定义 + int a = 10; //定义整型变量a + + //指针定义语法： 数据类型 * 变量名 ; + int * p; + + //指针变量赋值 + p = &a; //指针指向变量a的地址 + cout << &a << endl; //打印数据a的地址 + cout << p << endl; //打印指针变量p + + //2、指针的使用 + //通过*操作指针变量指向的内存 + cout << "*p = " << *p << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +指针变量和普通变量的区别 + +* 普通变量存放的是数据,指针变量存放的是地址 +* 指针变量可以通过" * "操作符，操作指针变量指向的内存空间，这个过程称为解引用 + + + +> 总结1： 我们可以通过 & 符号 获取变量的地址 + +> 总结2：利用指针可以记录地址 + +> 总结3：对指针变量解引用，可以操作指针指向的内存 + + + + + + + + + + + +### 7.3 指针所占内存空间 + + + +提问：指针也是种数据类型，那么这种数据类型占用多少内存空间？ + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + int a = 10; + + int * p; + p = &a; //指针指向数据a的地址 + + cout << *p << endl; //* 解引用 + cout << sizeof(p) << endl; + cout << sizeof(char *) << endl; + cout << sizeof(float *) << endl; + cout << sizeof(double *) << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：所有指针类型在32位操作系统下是4个字节 + + + + + + + + + + + +### 7.4 空指针和野指针 + +**空指针**：指针变量指向内存中编号为0的空间 + +**用途：**初始化指针变量 + +**注意：**空指针指向的内存是不可以访问的 + + + +**示例1：空指针** + +```C++ +int main() { + + //指针变量p指向内存地址编号为0的空间 + int * p = NULL; + + //访问空指针报错 + //内存编号0 ~255为系统占用内存，不允许用户访问 + cout << *p << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + + + +**野指针**：指针变量指向非法的内存空间 + +**示例2：野指针** + +```C++ +int main() { + + //指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间 + int * p = (int *)0x1100; + + //访问野指针报错 + cout << *p << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +> 总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。 + + + + + + + + + +### 7.5 const修饰指针 + +const修饰指针有三种情况 + +1. const修饰指针 --- 常量指针 +2. const修饰常量 --- 指针常量 +3. const即修饰指针，又修饰常量 + + + + +**示例：** + + +```c++ +int main() { + + int a = 10; + int b = 10; + + //const修饰的是指针，指针指向可以改，指针指向的值不可以更改 + const int * p1 = &a; + p1 = &b; //正确 + //*p1 = 100; 报错 + + + //const修饰的是常量，指针指向不可以改，指针指向的值可以更改 + int * const p2 = &a; + //p2 = &b; //错误 + *p2 = 100; //正确 + + //const既修饰指针又修饰常量 + const int * const p3 = &a; + //p3 = &b; //错误 + //*p3 = 100; //错误 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 技巧：看const右侧紧跟着的是指针还是常量, 是指针就是常量指针，是常量就是指针常量 + + + + + + + + + +### 7.6 指针和数组 + +**作用：**利用指针访问数组中元素 + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; + + int * p = arr; //指向数组的指针 + + cout << "第一个元素： " << arr[0] << endl; + cout << "指针访问第一个元素： " << *p << endl; + + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + //利用指针遍历数组 + cout << *p << endl; + p++; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 7.7 指针和函数 + +**作用：**利用指针作函数参数，可以修改实参的值 + + + +**示例：** + +```C++ +//值传递 +void swap1(int a ,int b) +{ + int temp = a; + a = b; + b = temp; +} +//地址传递 +void swap2(int * p1, int *p2) +{ + int temp = *p1; + *p1 = *p2; + *p2 = temp; +} + +int main() { + + int a = 10; + int b = 20; + swap1(a, b); // 值传递不会改变实参 + + swap2(&a, &b); //地址传递会改变实参 + + cout << "a = " << a << endl; + + cout << "b = " << b << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：如果不想修改实参，就用值传递，如果想修改实参，就用地址传递 + + + + + + + + + + + + + +### 7.8 指针、数组、函数 + +**案例描述：**封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序 + +例如数组：int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 }; + + + +**示例：** + +```c++ +//冒泡排序函数 +void bubbleSort(int * arr, int len) //int * arr 也可以写为int arr[] +{ + for (int i = 0; i < len - 1; i++) + { + for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) + { + if (arr[j] > arr[j + 1]) + { + int temp = arr[j]; + arr[j] = arr[j + 1]; + arr[j + 1] = temp; + } + } + } +} + +//打印数组函数 +void printArray(int arr[], int len) +{ + for (int i = 0; i < len; i++) + { + cout << arr[i] << endl; + } +} + +int main() { + + int arr[10] = { 4,3,6,9,1,2,10,8,7,5 }; + int len = sizeof(arr) / sizeof(int); + + bubbleSort(arr, len); + + printArray(arr, len); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：当数组名传入到函数作为参数时，被退化为指向首元素的指针 + + + + + + + + + +## 8 结构体 + +### 8.1 结构体基本概念 + +结构体属于用户==自定义的数据类型==，允许用户存储不同的数据类型 + + + +### 8.2 结构体定义和使用 + +**语法：**`struct 结构体名 { 结构体成员列表 }；` + +通过结构体创建变量的方式有三种： + +* struct 结构体名 变量名 +* struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值...} +* 定义结构体时顺便创建变量 + +**示例：** + +```C++ +//结构体定义 +struct student +{ + //成员列表 + string name; //姓名 + int age; //年龄 + int score; //分数 +}stu3; //结构体变量创建方式3 + + +int main() { + + //结构体变量创建方式1 + struct student stu1; //struct 关键字可以省略 + + stu1.name = "张三"; + stu1.age = 18; + stu1.score = 100; + + cout << "姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << " 分数：" << stu1.score << endl; + + //结构体变量创建方式2 + struct student stu2 = { "李四",19,60 }; + + cout << "姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << " 分数：" << stu2.score << endl; + + + stu3.name = "王五"; + stu3.age = 18; + stu3.score = 80; + + + cout << "姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << " 分数：" << stu3.score << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结1：定义结构体时的关键字是struct，不可省略 + +> 总结2：创建结构体变量时，关键字struct可以省略 + +> 总结3：结构体变量利用操作符 ''.'' 访问成员 + + + + + + + + + +### 8.3 结构体数组 + +**作用：**将自定义的结构体放入到数组中方便维护 + +**语法：**` struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }` + +**示例：** + +```C++ +//结构体定义 +struct student +{ + //成员列表 + string name; //姓名 + int age; //年龄 + int score; //分数 +} + +int main() { + + //结构体数组 + struct student arr[3]= + { + {"张三",18,80 }, + {"李四",19,60 }, + {"王五",20,70 } + }; + + for (int i = 0; i < 3; i++) + { + cout << "姓名：" << arr[i].name << " 年龄：" << arr[i].age << " 分数：" << arr[i].score << endl; + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 8.4 结构体指针 + +**作用：**通过指针访问结构体中的成员 + + + +* 利用操作符 `-> `可以通过结构体指针访问结构体属性 + + + +**示例：** + +```C++ +//结构体定义 +struct student +{ + //成员列表 + string name; //姓名 + int age; //年龄 + int score; //分数 +}; + + +int main() { + + struct student stu = { "张三",18,100, }; + + struct student * p = &stu; + + p->score = 80; //指针通过 -> 操作符可以访问成员 + + cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员 + + + + + + + + + + + + + +### 8.5 结构体嵌套结构体 + +**作用：** 结构体中的成员可以是另一个结构体 + +**例如：**每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体 + +**示例：** + +```C++ +//学生结构体定义 +struct student +{ + //成员列表 + string name; //姓名 + int age; //年龄 + int score; //分数 +}; + +//教师结构体定义 +struct teacher +{ + //成员列表 + int id; //职工编号 + string name; //教师姓名 + int age; //教师年龄 + struct student stu; //子结构体 学生 +}; + + +int main() { + + struct teacher t1; + t1.id = 10000; + t1.name = "老王"; + t1.age = 40; + + t1.stu.name = "张三"; + t1.stu.age = 18; + t1.stu.score = 100; + + cout << "教师 职工编号： " << t1.id << " 姓名： " << t1.name << " 年龄： " << t1.age << endl; + + cout << "辅导学员 姓名： " << t1.stu.name << " 年龄：" << t1.stu.age << " 考试分数： " << t1.stu.score << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**总结：**在结构体中可以定义另一个结构体作为成员，用来解决实际问题 + + + + + + + + + +### 8.6 结构体做函数参数 + +**作用：**将结构体作为参数向函数中传递 + +传递方式有两种： + +* 值传递 +* 地址传递 + +**示例：** + +```C++ +//学生结构体定义 +struct student +{ + //成员列表 + string name; //姓名 + int age; //年龄 + int score; //分数 +}; + +//值传递 +void printStudent(student stu ) +{ + stu.age = 28; + cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl; +} + +//地址传递 +void printStudent2(student *stu) +{ + stu->age = 28; + cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl; +} + +int main() { + + student stu = { "张三",18,100}; + //值传递 + printStudent(stu); + cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl; + + cout << endl; + + //地址传递 + printStudent2(&stu); + cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结：如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递 + + + + + + + +### 8.7 结构体中 const使用场景 + +**作用：**用const来防止误操作 + +**示例：** + +```C++ +//学生结构体定义 +struct student +{ + //成员列表 + string name; //姓名 + int age; //年龄 + int score; //分数 +}; + +//const使用场景 +void printStudent(const student *stu) //加const防止函数体中的误操作 +{ + //stu->age = 100; //操作失败，因为加了const修饰 + cout << "姓名：" << stu->name << " 年龄：" << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl; + +} + +int main() { + + student stu = { "张三",18,100 }; + + printStudent(&stu); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 8.8 结构体案例 + +#### 8.8.1 案例1 + +**案例描述：** + +学校正在做毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有3名老师，需求如下 + +设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员 + +学生的成员有姓名、考试分数，创建数组存放3名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值 + +最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。 + + + +**示例：** + +```C++ +struct Student +{ + string name; + int score; +}; +struct Teacher +{ + string name; + Student sArray[5]; +}; + +void allocateSpace(Teacher tArray[] , int len) +{ + string tName = "教师"; + string sName = "学生"; + string nameSeed = "ABCDE"; + for (int i = 0; i < len; i++) + { + tArray[i].name = tName + nameSeed[i]; + + for (int j = 0; j < 5; j++) + { + tArray[i].sArray[j].name = sName + nameSeed[j]; + tArray[i].sArray[j].score = rand() % 61 + 40; + } + } +} + +void printTeachers(Teacher tArray[], int len) +{ + for (int i = 0; i < len; i++) + { + cout << tArray[i].name << endl; + for (int j = 0; j < 5; j++) + { + cout << "\t姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << " 分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl; + } + } +} + +int main() { + + srand((unsigned int)time(NULL)); //随机数种子 头文件 #include + + Teacher tArray[3]; //老师数组 + + int len = sizeof(tArray) / sizeof(Teacher); + + allocateSpace(tArray, len); //创建数据 + + printTeachers(tArray, len); //打印数据 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +#### 8.8.2 案例2 + +**案例描述：** + +设计一个英雄的结构体，包括成员姓名，年龄，性别;创建结构体数组，数组中存放5名英雄。 + +通过冒泡排序的算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。 + + + +五名英雄信息如下： + +```C++ + {"刘备",23,"男"}, + {"关羽",22,"男"}, + {"张飞",20,"男"}, + {"赵云",21,"男"}, + {"貂蝉",19,"女"}, +``` + + + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +//英雄结构体 +struct hero +{ + string name; + int age; + string sex; +}; +//冒泡排序 +void bubbleSort(hero arr[] , int len) +{ + for (int i = 0; i < len - 1; i++) + { + for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++) + { + if (arr[j].age > arr[j + 1].age) + { + hero temp = arr[j]; + arr[j] = arr[j + 1]; + arr[j + 1] = temp; + } + } + } +} +//打印数组 +void printHeros(hero arr[], int len) +{ + for (int i = 0; i < len; i++) + { + cout << "姓名： " << arr[i].name << " 性别： " << arr[i].sex << " 年龄： " << arr[i].age << endl; + } +} + +int main() { + + struct hero arr[5] = + { + {"刘备",23,"男"}, + {"关羽",22,"男"}, + {"张飞",20,"男"}, + {"赵云",21,"男"}, + {"貂蝉",19,"女"}, + }; + + int len = sizeof(arr) / sizeof(hero); //获取数组元素个数 + + bubbleSort(arr, len); //排序 + + printHeros(arr, len); //打印 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +# \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2541\351\230\266\346\256\265C++\344\273\2160\345\210\2601\345\205\245\351\227\250\350\265\204\346\226\231/C++\345\237\272\347\241\200\345\205\245\351\227\250\350\256\262\344\271\211/C++\350\257\276\347\250\213\345\256\211\346\216\222.md" 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"b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2542\351\230\266\346\256\265\345\256\236\346\210\230-\351\200\232\350\256\257\345\275\225\347\256\241\347\220\206\350\265\204\346\226\231/\351\200\232\350\256\257\345\275\225\347\256\241\347\220\206\347\263\273\347\273\237\350\256\262\344\271\211/\351\200\232\350\256\257\345\275\225\347\256\241\347\220\206\347\263\273\347\273\237.md" @@ -0,0 +1,832 @@ +# 通讯录管理系统 + + + +## 1、系统需求 + +通讯录是一个可以记录亲人、好友信息的工具。 + +本教程主要利用C++来实现一个通讯录管理系统 + +系统中需要实现的功能如下： + +* 添加联系人：向通讯录中添加新人，信息包括（姓名、性别、年龄、联系电话、家庭住址）最多记录1000人 +* 显示联系人：显示通讯录中所有联系人信息 +* 删除联系人：按照姓名进行删除指定联系人 +* 查找联系人：按照姓名查看指定联系人信息 +* 修改联系人：按照姓名重新修改指定联系人 +* 清空联系人：清空通讯录中所有信息 +* 退出通讯录：退出当前使用的通讯录 + + + + + + + + + +## 2、创建项目 + +创建项目步骤如下： + +* 创建新项目 +* 添加文件 + +### 2.1 创建项目 + +打开vs2017后，点击创建新项目，创建新的C++项目 + +![1544151401138](assets/1544151401138.png) + + + +填写项目名称，选择项目路径 + +![1544151579620](assets/1544151579620.png) + +### 2.2添加文件 + +![1544161551746](assets/1544161551746.png) + + + +![1544161648175](assets/1544161648175.png) + +添加成功后，效果如图： + +![1544162344057](assets/1544162344057.png) + + + +至此，项目已创建完毕 + + + + + + + +## 3、菜单功能 + +**功能描述：** 用户选择功能的界面 + +菜单界面效果如下图： + + + +![1544149559893](assets/1544149559893.png) + +**步骤：** + +* 封装函数显示该界面 如 `void showMenu()` +* 在main函数中调用封装好的函数 + + + +**代码：** + +```C++ +#include +using namespace std; + +//菜单界面 +void showMenu() +{ + cout << "***************************" << endl; + cout << "***** 1、添加联系人 *****" << endl; + cout << "***** 2、显示联系人 *****" << endl; + cout << "***** 3、删除联系人 *****" << endl; + cout << "***** 4、查找联系人 *****" << endl; + cout << "***** 5、修改联系人 *****" << endl; + cout << "***** 6、清空联系人 *****" << endl; + cout << "***** 0、退出通讯录 *****" << endl; + cout << "***************************" << endl; +} + +int main() { + + showMenu(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +## 4、退出功能 + +功能描述：退出通讯录系统 + + + +思路：根据用户不同的选择，进入不同的功能，可以选择switch分支结构，将整个架构进行搭建 + + + +当用户选择0时候，执行退出，选择其他先不做操作，也不会退出程序 + + + +**代码：** + +```C++ +int main() { + + int select = 0; + + while (true) + { + showMenu(); + + cin >> select; + + switch (select) + { + case 1: //添加联系人 + break; + case 2: //显示联系人 + break; + case 3: //删除联系人 + break; + case 4: //查找联系人 + break; + case 5: //修改联系人 + break; + case 6: //清空联系人 + break; + case 0: //退出通讯录 + cout << "欢迎下次使用" << endl; + system("pause"); + return 0; + break; + default: + break; + } + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +效果图： + +![1544163868043](assets/1544163868043.png) + + + + + + + + + + + +## 5、添加联系人 + +功能描述： + +实现添加联系人功能，联系人上限为1000人，联系人信息包括（姓名、性别、年龄、联系电话、家庭住址） + + + +添加联系人实现步骤： + +* 设计联系人结构体 +* 设计通讯录结构体 +* main函数中创建通讯录 +* 封装添加联系人函数 +* 测试添加联系人功能 + + + +### 5.1 设计联系人结构体 + +联系人信息包括：姓名、性别、年龄、联系电话、家庭住址 + +设计如下： + +```C++ +#include //string头文件 +//联系人结构体 +struct Person +{ + string m_Name; //姓名 + int m_Sex; //性别：1男 2女 + int m_Age; //年龄 + string m_Phone; //电话 + string m_Addr; //住址 +}; +``` + + + +### 5.2 设计通讯录结构体 + +设计时候可以在通讯录结构体中，维护一个容量为1000的存放联系人的数组，并记录当前通讯录中联系人数量 + +设计如下 + +```C++ +#define MAX 1000 //最大人数 + +//通讯录结构体 +struct Addressbooks +{ + struct Person personArray[MAX]; //通讯录中保存的联系人数组 + int m_Size; //通讯录中人员个数 +}; +``` + + + +### 5.3 main函数中创建通讯录 + + + +添加联系人函数封装好后，在main函数中创建一个通讯录变量，这个就是我们需要一直维护的通讯录 + + + +```c++ +mian函数起始位置添加： + + //创建通讯录 + Addressbooks abs; + //初始化通讯录中人数 + abs.m_Size = 0; +``` + + + + + +### 5.4 封装添加联系人函数 + + + +思路：添加联系人前先判断通讯录是否已满，如果满了就不再添加，未满情况将新联系人信息逐个加入到通讯录 + + + +添加联系人代码： + + + +```C++ +//1、添加联系人信息 +void addPerson(Addressbooks *abs) +{ + //判断电话本是否满了 + if (abs->m_Size == MAX) + { + cout << "通讯录已满，无法添加" << endl; + return; + } + else + { + //姓名 + string name; + cout << "请输入姓名：" << endl; + cin >> name; + abs->personArray[abs->m_Size].m_Name = name; + + cout << "请输入性别：" << endl; + cout << "1 -- 男" << endl; + cout << "2 -- 女" << endl; + + //性别 + int sex = 0; + while (true) + { + cin >> sex; + if (sex == 1 || sex == 2) + { + abs->personArray[abs->m_Size].m_Sex = sex; + break; + } + cout << "输入有误，请重新输入"; + } + + //年龄 + cout << "请输入年龄：" << endl; + int age = 0; + cin >> age; + abs->personArray[abs->m_Size].m_Age = age; + + //联系电话 + cout << "请输入联系电话：" << endl; + string phone = ""; + cin >> phone; + abs->personArray[abs->m_Size].m_Phone = phone; + + //家庭住址 + cout << "请输入家庭住址：" << endl; + string address; + cin >> address; + abs->personArray[abs->m_Size].m_Addr = address; + + //更新通讯录人数 + abs->m_Size++; + + cout << "添加成功" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + } +} +``` + + + + + + + +### 5.5 测试添加联系人功能 + +选择界面中，如果玩家选择了1，代表添加联系人，我们可以测试下该功能 + + + +在switch case 语句中，case1里添加： + +```C++ +case 1: //添加联系人 + addPerson(&abs); + break; +``` + + + +测试效果如图： + +![1544165554002](assets/1544165554002.png) + + + + + + + + + +## 6、显示联系人 + +功能描述：显示通讯录中已有的联系人信息 + + + +显示联系人实现步骤： + +* 封装显示联系人函数 +* 测试显示联系人功能 + +### 6.1 封装显示联系人函数 + + + +思路：判断如果当前通讯录中没有人员，就提示记录为空，人数大于0，显示通讯录中信息 + + + +显示联系人代码： + +```C++ +//2、显示所有联系人信息 +void showPerson(Addressbooks * abs) +{ + if (abs->m_Size == 0) + { + cout << "当前记录为空" << endl; + } + else + { + for (int i = 0; i < abs->m_Size; i++) + { + cout << "姓名：" << abs->personArray[i].m_Name << "\t"; + cout << "性别：" << (abs->personArray[i].m_Sex == 1 ? "男" : "女") << "\t"; + cout << "年龄：" << abs->personArray[i].m_Age << "\t"; + cout << "电话：" << abs->personArray[i].m_Phone << "\t"; + cout << "住址：" << abs->personArray[i].m_Addr << endl; + } + } + + system("pause"); + system("cls"); + +} +``` + + + + + +### 6.2 测试显示联系人功能 + + + +在switch case语句中，case 2 里添加 + +```C++ +case 2: //显示联系人 + showPerson(&abs); + break; +``` + + + +测试效果如图： + +![1544166401582](assets/1544166401582.png) + + + + + + + + + +## 7、删除联系人 + +功能描述：按照姓名进行删除指定联系人 + + + +删除联系人实现步骤： + +* 封装检测联系人是否存在 +* 封装删除联系人函数 +* 测试删除联系人功能 + + + + + +### 7.1 封装检测联系人是否存在 + +设计思路： + + + +删除联系人前，我们需要先判断用户输入的联系人是否存在，如果存在删除，不存在提示用户没有要删除的联系人 + +因此我们可以把检测联系人是否存在封装成一个函数中，如果存在，返回联系人在通讯录中的位置，不存在返回-1 + + + +检测联系人是否存在代码： + +```C++ +//判断是否存在查询的人员，存在返回在数组中索引位置，不存在返回-1 +int isExist(Addressbooks * abs, string name) +{ + for (int i = 0; i < abs->m_Size; i++) + { + if (abs->personArray[i].m_Name == name) + { + return i; + } + } + return -1; +} + +``` + + + +### 7.2 封装删除联系人函数 + + + +根据用户输入的联系人判断该通讯录中是否有此人 + +查找到进行删除，并提示删除成功 + +查不到提示查无此人。 + + + +```C++ +//3、删除指定联系人信息 +void deletePerson(Addressbooks * abs) +{ + cout << "请输入您要删除的联系人" << endl; + string name; + cin >> name; + + int ret = isExist(abs, name); + if (ret != -1) + { + for (int i = ret; i < abs->m_Size; i++) + { + abs->personArray[i] = abs->personArray[i + 1]; + } + abs->m_Size--; + cout << "删除成功" << endl; + } + else + { + cout << "查无此人" << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + + + +### 7.3 测试删除联系人功能 + +在switch case 语句中，case3里添加： + +```C++ +case 3: //删除联系人 + deletePerson(&abs); + break; +``` + +测试效果如图： + +存在情况： + +![1544167951559](assets/1544167951559.png) + +不存在情况： + +![1544168010831](assets/1544168010831.png) + + + + + + + + + +## 8、查找联系人 + +功能描述：按照姓名查看指定联系人信息 + +查找联系人实现步骤 + +* 封装查找联系人函数 +* 测试查找指定联系人 + +### 8.1 封装查找联系人函数 + +实现思路：判断用户指定的联系人是否存在，如果存在显示信息，不存在则提示查无此人。 + +查找联系人代码： + +```C++ +//4、查找指定联系人信息 +void findPerson(Addressbooks * abs) +{ + cout << "请输入您要查找的联系人" << endl; + string name; + cin >> name; + + int ret = isExist(abs, name); + if (ret != -1) + { + cout << "姓名：" << abs->personArray[ret].m_Name << "\t"; + cout << "性别：" << abs->personArray[ret].m_Sex << "\t"; + cout << "年龄：" << abs->personArray[ret].m_Age << "\t"; + cout << "电话：" << abs->personArray[ret].m_Phone << "\t"; + cout << "住址：" << abs->personArray[ret].m_Addr << endl; + } + else + { + cout << "查无此人" << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); + +} +``` + + + +### 8.2 测试查找指定联系人 + +在switch case 语句中，case4里添加： + +```C++ +case 4: //查找联系人 + findPerson(&abs); + break; +``` + + + +测试效果如图 + +存在情况： + +![1544170057646](assets/1544170057646.png) + + + +不存在情况： + +![1544170254021](assets/1544170254021.png) + + + + + + + + + +## 9、修改联系人 + +功能描述：按照姓名重新修改指定联系人 + +修改联系人实现步骤 + +* 封装修改联系人函数 +* 测试修改联系人功能 + + + +### 9.1 封装修改联系人函数 + +实现思路：查找用户输入的联系人，如果查找成功进行修改操作，查找失败提示查无此人 + + + +修改联系人代码： + +```C++ +//5、修改指定联系人信息 +void modifyPerson(Addressbooks * abs) +{ + cout << "请输入您要修改的联系人" << endl; + string name; + cin >> name; + + int ret = isExist(abs, name); + if (ret != -1) + { + //姓名 + string name; + cout << "请输入姓名：" << endl; + cin >> name; + abs->personArray[ret].m_Name = name; + + cout << "请输入性别：" << endl; + cout << "1 -- 男" << endl; + cout << "2 -- 女" << endl; + + //性别 + int sex = 0; + while (true) + { + cin >> sex; + if (sex == 1 || sex == 2) + { + abs->personArray[ret].m_Sex = sex; + break; + } + cout << "输入有误，请重新输入"; + } + + //年龄 + cout << "请输入年龄：" << endl; + int age = 0; + cin >> age; + abs->personArray[ret].m_Age = age; + + //联系电话 + cout << "请输入联系电话：" << endl; + string phone = ""; + cin >> phone; + abs->personArray[ret].m_Phone = phone; + + //家庭住址 + cout << "请输入家庭住址：" << endl; + string address; + cin >> address; + abs->personArray[ret].m_Addr = address; + + cout << "修改成功" << endl; + } + else + { + cout << "查无此人" << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); + +} +``` + + + + + +### 9.2 测试修改联系人功能 + +在switch case 语句中，case 5里添加： + +```C++ +case 5: //修改联系人 + modifyPerson(&abs); + break; +``` + + + +测试效果如图： + +查不到指定联系人情况： + +![1544172265676](assets/1544172265676.png) + +查找到联系人，并修改成功： + +![1544172164141](assets/1544172164141.png) + +再次查看通讯录，确认修改完毕 + +![1544172228627](assets/1544172228627.png) + + + + + + + + + +## 10、清空联系人 + +功能描述：清空通讯录中所有信息 + +清空联系人实现步骤 + +* 封装清空联系人函数 +* 测试清空联系人 + +### 10.1 封装清空联系人函数 + +实现思路： 将通讯录所有联系人信息清除掉，只要将通讯录记录的联系人数量置为0，做逻辑清空即可。 + +清空联系人代码： + +```C++ +//6、清空所有联系人 +void cleanPerson(Addressbooks * abs) +{ + abs->m_Size = 0; + cout << "通讯录已清空" << endl; + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + + + +### 10.2 测试清空联系人 + +在switch case 语句中，case 6 里添加： + +```C++ +case 6: //清空联系人 + cleanPerson(&abs); + break; +``` + + + +测试效果如图： + +清空通讯录 + +![1544172909693](assets/1544172909693.png) + +再次查看信息，显示记录为空 + +![1544172943653](assets/1544172943653.png) + + + +**至此，通讯录管理系统完成！** \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2543\351\230\266\346\256\265-C++\346\240\270\345\277\203\347\274\226\347\250\213 \350\265\204\346\226\231/\345\233\276\347\211\207/\345\205\263\347\263\273\350\277\220\347\256\227\347\254\246\351\207\215\350\275\275.png" "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2543\351\230\266\346\256\265-C++\346\240\270\345\277\203\347\274\226\347\250\213 \350\265\204\346\226\231/\345\233\276\347\211\207/\345\205\263\347\263\273\350\277\220\347\256\227\347\254\246\351\207\215\350\275\275.png" new file mode 100755 index 0000000..e59e43f Binary files /dev/null and "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2543\351\230\266\346\256\265-C++\346\240\270\345\277\203\347\274\226\347\250\213 \350\265\204\346\226\231/\345\233\276\347\211\207/\345\205\263\347\263\273\350\277\220\347\256\227\347\254\246\351\207\215\350\275\275.png" differ diff --git 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/dev/null +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2543\351\230\266\346\256\265-C++\346\240\270\345\277\203\347\274\226\347\250\213 \350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/C++\346\240\270\345\277\203\347\274\226\347\250\213.md" @@ -0,0 +1,5067 @@ +# C++核心编程 + +本阶段主要针对C++==面向对象==编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。 + + + +## 1 内存分区模型 + +C++程序在执行时，将内存大方向划分为**4个区域** + +- 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的 +- 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量 +- 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：由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收 + + + + + + + +**内存四区意义：** + +不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期, 给我们更大的灵活编程 + + + + + +### 1.1 程序运行前 + +​ 在程序编译后，生成了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，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，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令 + +​ **全局区：** + +​ 全局变量和静态变量存放在此. + +​ 全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此. + +​ ==该区域的数据在程序结束后由操作系统释放==. + + + + + + + + + + + + + +**示例：** + +```c++ +//全局变量 +int g_a = 10; +int g_b = 10; + +//全局常量 +const int c_g_a = 10; +const int c_g_b = 10; + +int main() { + + //局部变量 + int a = 10; + int b = 10; + + //打印地址 + cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl; + cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl; + + cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << endl; + cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << endl; + + //静态变量 + static int s_a = 10; + static int s_b = 10; + + cout << "静态变量s_a地址为： " << (int)&s_a << endl; + cout << "静态变量s_b地址为： " << (int)&s_b << endl; + + cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world" << endl; + cout << "字符串常量地址为： " << (int)&"hello world1" << endl; + + cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl; + cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl; + + const int c_l_a = 10; + const int c_l_b = 10; + cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl; + cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +打印结果： + +![1545017602518](assets/1545017602518.png) + + + +总结： + +* C++中在程序运行前分为全局区和代码区 +* 代码区特点是共享和只读 +* 全局区中存放全局变量、静态变量、常量 +* 常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量 + + + + + + +### 1.2 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 + + + +**示例：** + +```c++ +int * func() +{ + int a = 10; + return &a; +} + +int main() { + + int *p = func(); + + cout << *p << endl; + cout << *p << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +​ **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 + +**示例：** + +```c++ +int* func() +{ + int* a = new int(10); + return a; +} + +int main() { + + int *p = func(); + + cout << *p << endl; + cout << *p << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**总结：** + +堆区数据由程序员管理开辟和释放 + +堆区数据利用new关键字进行开辟内存 + + + + + + + + + +### 1.3 new操作符 + + + +​ C++中利用==new==操作符在堆区开辟数据 + +​ 堆区开辟的数据，由程序员手动开辟，手动释放，释放利用操作符 ==delete== + +​ 语法：` new 数据类型` + +​ 利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针 + + + +**示例1： 基本语法** + +```c++ +int* func() +{ + int* a = new int(10); + return a; +} + +int main() { + + int *p = func(); + + cout << *p << endl; + cout << *p << endl; + + //利用delete释放堆区数据 + delete p; + + //cout << *p << endl; //报错，释放的空间不可访问 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**示例2：开辟数组** + +```c++ +//堆区开辟数组 +int main() { + + int* arr = new int[10]; + + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + arr[i] = i + 100; + } + + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + cout << arr[i] << endl; + } + //释放数组 delete 后加 [] + delete[] arr; + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + + + + + + + + + + + +## 2 引用 + +### 2.1 引用的基本使用 + +**作用： **给变量起别名 + +**语法：** `数据类型 &别名 = 原名` + + + +**示例：** + +```C++ +int main() { + + int a = 10; + int &b = a; + + cout << "a = " << a << endl; + cout << "b = " << b << endl; + + b = 100; + + cout << "a = " << a << endl; + cout << "b = " << b << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +### 2.2 引用注意事项 + +* 引用必须初始化 +* 引用在初始化后，不可以改变 + +示例： + +```C++ +int main() { + + int a = 10; + int b = 20; + //int &c; //错误，引用必须初始化 + int &c = a; //一旦初始化后，就不可以更改 + c = b; //这是赋值操作，不是更改引用 + + cout << "a = " << a << endl; + cout << "b = " << b << endl; + cout << "c = " << c << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +### 2.3 引用做函数参数 + +**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 + + + +**示例：** + +```C++ +//1. 值传递 +void mySwap01(int a, int b) { + int temp = a; + a = b; + b = temp; +} + +//2. 地址传递 +void mySwap02(int* a, int* b) { + int temp = *a; + *a = *b; + *b = temp; +} + +//3. 引用传递 +void mySwap03(int& a, int& b) { + int temp = a; + a = b; + b = temp; +} + +int main() { + + int a = 10; + int b = 20; + + mySwap01(a, b); + cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; + + mySwap02(&a, &b); + cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; + + mySwap03(a, b); + cout << "a:" << a << " b:" << b << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + + + +> 总结：通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单 + + + + + + + + + + + + + +### 2.4 引用做函数返回值 + + + +作用：引用是可以作为函数的返回值存在的 + + + +注意：**不要返回局部变量引用** + +用法：函数调用作为左值 + + + +**示例：** + +```C++ +//返回局部变量引用 +int& test01() { + int a = 10; //局部变量 + return a; +} + +//返回静态变量引用 +int& test02() { + static int a = 20; + return a; +} + +int main() { + + //不能返回局部变量的引用 + int& ref = test01(); + cout << "ref = " << ref << endl; + cout << "ref = " << ref << endl; + + //如果函数做左值，那么必须返回引用 + int& ref2 = test02(); + cout << "ref2 = " << ref2 << endl; + cout << "ref2 = " << ref2 << endl; + + test02() = 1000; + + cout << "ref2 = " << ref2 << endl; + cout << "ref2 = " << ref2 << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +​ + + + + + + + + + +### 2.5 引用的本质 + +本质：**引用的本质在c++内部实现是一个指针常量.** + +讲解示例： + +```C++ +//发现是引用，转换为 int* const ref = &a; +void func(int& ref){ + ref = 100; // ref是引用，转换为*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更改 + int& ref = a; + ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20; + + cout << "a:" << a << endl; + cout << "ref:" << ref << endl; + + func(a); + return 0; +} +``` + +结论：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 + + + + + + + + + + + + + +### 2.6 常量引用 + + + +**作用：**常量引用主要用来修饰形参，防止误操作 + + + +在函数形参列表中，可以加==const修饰形参==，防止形参改变实参 + + + +**示例：** + + + +```C++ +//引用使用的场景，通常用来修饰形参 +void showValue(const int& v) { + //v += 10; + cout << v << endl; +} + +int main() { + + //int& ref = 10; 引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行错误 + //加入const就可以了，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp; + const int& ref = 10; + + //ref = 100; //加入const后不可以修改变量 + cout << ref << endl; + + //函数中利用常量引用防止误操作修改实参 + int a = 10; + showValue(a); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +## 3 函数提高 + +### 3.1 函数默认参数 + + + +在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。 + +语法：` 返回值类型 函数名 （参数= 默认值）{}` + + + +**示例：** + +```C++ +int func(int a, int b = 10, int c = 10) { + return a + b + c; +} + +//1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值 +//2. 如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数 +int func2(int a = 10, int b = 10); +int func2(int a, int b) { + return a + b; +} + +int main() { + + cout << "ret = " << func(20, 20) << endl; + cout << "ret = " << func(100) << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +### 3.2 函数占位参数 + + + +C++中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){}` + + + +在现阶段函数的占位参数存在意义不大，但是后面的课程中会用到该技术 + + + +**示例：** + +```C++ +//函数占位参数 ，占位参数也可以有默认参数 +void func(int a, int) { + cout << "this is func" << endl; +} + +int main() { + + func(10,10); //占位参数必须填补 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 3.3 函数重载 + +#### 3.3.1 函数重载概述 + + + +**作用：**函数名可以相同，提高复用性 + + + +**函数重载满足条件：** + +* 同一个作用域下 +* 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:** 函数的返回值不可以作为函数重载的条件 + + + +**示例：** + +```C++ +//函数重载需要函数都在同一个作用域下 +void func() +{ + cout << "func 的调用！" << endl; +} +void func(int a) +{ + cout << "func (int a) 的调用！" << endl; +} +void func(double a) +{ + cout << "func (double a)的调用！" << endl; +} +void func(int a ,double b) +{ + cout << "func (int a ,double b) 的调用！" << endl; +} +void func(double a ,int b) +{ + cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl; +} + +//函数返回值不可以作为函数重载条件 +//int func(double a, int b) +//{ +// cout << "func (double a ,int b)的调用！" << endl; +//} + + +int main() { + + func(); + func(10); + func(3.14); + func(10,3.14); + func(3.14 , 10); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + +#### 3.3.2 函数重载注意事项 + + + +* 引用作为重载条件 +* 函数重载碰到函数默认参数 + + + + + +**示例：** + +```C++ +//函数重载注意事项 +//1、引用作为重载条件 + +void func(int &a) +{ + cout << "func (int &a) 调用 " << endl; +} + +void func(const int &a) +{ + cout << "func (const int &a) 调用 " << endl; +} + + +//2、函数重载碰到函数默认参数 + +void func2(int a, int b = 10) +{ + cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl; +} + +void func2(int a) +{ + cout << "func2(int a) 调用" << endl; +} + +int main() { + + int a = 10; + func(a); //调用无const + func(10);//调用有const + + + //func2(10); //碰到默认参数产生歧义，需要避免 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +## **4** 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 + +### 4.1 封装 + +#### 4.1.1 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：** `class 类名{ 访问权限： 属性 / 行为 };` + + + +**示例1：**设计一个圆类，求圆的周长 + +**示例代码：** + +```C++ +//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; +} +``` + + + + + +**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：** + +```C++ +//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; +} + +``` + + + + + + + + + +**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： + + + +1. public 公共权限 +2. protected 保护权限 +3. private 私有权限 + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +//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; +} +``` + + + + + + + +#### 4.1.2 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 + + + +```C++ +class C1 +{ + int m_A; //默认是私有权限 +}; + +struct C2 +{ + int m_A; //默认是公共权限 +}; + +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; +} +``` + + + + + + + + + + + + + +#### 4.1.3 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：** + +```C++ +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); + cout << "年龄： " << p.getAge() << endl; + + //情人设置 + p.setLover("苍井"); + //cout << "情人： " << p.m_Lover << endl; //只写属性，不可以读取 + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +**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。 + + + +![1545533548532](assets/1545533548532.png) + + + + + + + + + + + +**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。 + + + +![1545533829184](assets/1545533829184.png) + + + + + + + +### 4.2 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，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。 + + + + + +#### 4.2.1 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要我们做的事情，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：**`类名(){}` + +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：** `~类名(){}` + +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 + + + + + +```C++ +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; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +#### 4.2.2 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：** + +```C++ +//1、构造函数分类 +// 按照参数分类分为 有参和无参构造 无参又称为默认构造函数 +// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造 + +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; +} +``` + + + + + + + + + +#### 4.2.3 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：** + +```C++ +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; + } + //析构函数在释放内存之前调用 + ~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 + + //Person newman3; + //newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作 +} + +//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; +} + + +int main() { + + //test01(); + //test02(); + test03(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +#### 4.2.4 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 + + + +示例： + +```C++ +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; +}; + +void test01() +{ + Person p1(18); + //如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作 + Person p2(p1); + + cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl; +} + +void test02() +{ + //如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造，会提供拷贝构造 + Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错 + Person p2(10); //用户提供的有参 + Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造，编译器会提供 + + //如果用户提供拷贝构造，编译器不会提供其他构造函数 + Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错 + Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错 + Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +#### 4.2.5 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：** + +```C++ +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; + } + } +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; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题 + + + + + + + + + +#### 4.2.6 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：**`构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}` + + + +**示例：** + +```C++ +class Person { +public: + + ////传统方式初始化 + //Person(int a, int b, int c) { + // m_A = a; + // m_B = b; + // m_C = c; + //} + + //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(); + + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +#### 4.2.7 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 + + + +例如： + +```C++ +class A {} +class B +{ + A a； +} +``` + + + +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？ + + + +**示例：** + +```C++ +class Phone +{ +public: + Phone(string name) + { + m_PhoneName = name; + cout << "Phone构造" << endl; + } + + ~Phone() + { + cout << "Phone析构" << endl; + } + + string m_PhoneName; + +}; + + +class Person +{ +public: + + //初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数 + Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName) + { + cout << "Person构造" << endl; + } + + ~Person() + { + cout << "Person析构" << endl; + } + + void playGame() + { + cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl; + } + + string m_Name; + Phone m_Phone; + +}; +void test01() +{ + //当类中成员是其他类对象时，我们称该成员为 对象成员 + //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 + Person p("张三" , "苹果X"); + p.playGame(); + +} + + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + +#### 4.2.8 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 + * 所有对象共享同一份数据 + * 在编译阶段分配内存 + * 类内声明，类外初始化 +* 静态成员函数 + * 所有对象共享同一个函数 + * 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 + +```C++ +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 所有对象共享同一份数据 + +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 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**示例2：**静态成员函数 + +```C++ +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: + + //静态成员函数也是有访问权限的 + 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 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 4.3 C++对象模型和this指针 + + + +#### 4.3.1 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 + + + +```C++ +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; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + +#### 4.3.2 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 + +```C++ +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); + p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1); + cout << "p2.age = " << p2.age << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +#### 4.3.3 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：** + +```C++ +//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 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +#### 4.3.4 const修饰成员函数 + + + +**常函数：** + +* 成员函数后加const后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：** + +```C++ +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; //常量对象 + 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 + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + +### 4.4 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 + + + + + +#### 4.4.1 全局函数做友元 + +```C++ +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; +} + + +void test01() +{ + Building b; + goodGay(&b); +} + +int main(){ + + test01(); + + system("pause"); + return 0; +} +``` + + + +#### 4.4.2 类做友元 + + + +```C++ +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; +} + +void test01() +{ + goodGay gg; + gg.visit(); + +} + +int main(){ + + test01(); + + system("pause"); + return 0; +} +``` + + + + + +#### 4.4.3 成员函数做友元 + + + +```C++ + +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 +}; + +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; +} + +void goodGay::visit2() +{ + cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl; + //cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl; +} + +void test01() +{ + goodGay gg; + gg.visit(); + +} + +int main(){ + + test01(); + + system("pause"); + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 4.5 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 + + + +#### 4.5.1 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 + + + +```C++ +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; + +} + +int main() { + + test(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的 + +> 总结2：不要滥用运算符重载 + + + + + + + +#### 4.5.2 左移运算符重载 + + + +作用：可以输出自定义数据类型 + + + +```C++ +class Person { + friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p); + +public: + + Person(int a, int b) + { + this->m_A = a; + this->m_B = b; + } + + //成员函数 实现不了 p << cout 不是我们想要的效果 + //void operator<<(Person& p){ + //} + +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 +} + +int main() { + + test(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型 + + + + + + + + + + + + + +#### 4.5.3 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 + + + +```C++ + +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; +} + +//后置++ 先返回 再++ +void test02() { + + MyInteger myInt; + cout << myInt++ << endl; + cout << myInt << endl; +} + +int main() { + + test01(); + //test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结： 前置递增返回引用，后置递增返回值 + + + + + + + + + + + + + +#### 4.5.4 赋值运算符重载 + + + +c++编译器至少给一个类添加4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 +4. 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：** + +```C++ +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; +} + +int main() { + + test01(); + + //int a = 10; + //int b = 20; + //int c = 30; + + //c = b = a; + //cout << "a = " << a << endl; + //cout << "b = " << b << endl; + //cout << "c = " << c << endl; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +#### 4.5.5 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：** + +```C++ +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; +}; + +void test01() +{ + //int a = 0; + //int b = 0; + + Person a("孙悟空", 18); + Person b("孙悟空", 18); + + if (a == b) + { + cout << "a和b相等" << endl; + } + else + { + cout << "a和b不相等" << endl; + } + + if (a != b) + { + cout << "a和b不相等" << endl; + } + else + { + cout << "a和b相等" << endl; + } +} + + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +#### 4.5.6 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：** + +```C++ +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; +} + +int main() { + + test01(); + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + +### 4.6 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： + +![1544861202252](assets/1544861202252.png) + +我们发现，定义这些类时，下级别的成员除了拥有上一级的共性，还有自己的特性。 + +这个时候我们就可以考虑利用继承的技术，减少重复代码 + + + +#### 4.6.1 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：** + +```C++ +//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; + } +}; +//Python页面 +class Python +{ +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 << "Python学科视频" << endl; + } +}; +//C++页面 +class CPP +{ +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 << "C++学科视频" << endl; + } +}; + +void test01() +{ + //Java页面 + cout << "Java下载视频页面如下： " << endl; + Java ja; + ja.header(); + ja.footer(); + ja.left(); + ja.content(); + cout << "--------------------" << endl; + + //Python页面 + cout << "Python下载视频页面如下： " << endl; + Python py; + py.header(); + py.footer(); + py.left(); + py.content(); + cout << "--------------------" << endl; + + //C++页面 + cout << "C++下载视频页面如下： " << endl; + CPP cp; + cp.header(); + cp.footer(); + cp.left(); + cp.content(); + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**继承实现：** + +```C++ +//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; + } +}; +//Python页面 +class Python : public BasePage +{ +public: + void content() + { + cout << "Python学科视频" << endl; + } +}; +//C++页面 +class CPP : public BasePage +{ +public: + void content() + { + cout << "C++学科视频" << endl; + } +}; + +void test01() +{ + //Java页面 + cout << "Java下载视频页面如下： " << endl; + Java ja; + ja.header(); + ja.footer(); + ja.left(); + ja.content(); + cout << "--------------------" << endl; + + //Python页面 + cout << "Python下载视频页面如下： " << endl; + Python py; + py.header(); + py.footer(); + py.left(); + py.content(); + cout << "--------------------" << endl; + + //C++页面 + cout << "C++下载视频页面如下： " << endl; + CPP cp; + cp.header(); + cp.footer(); + cp.left(); + cp.content(); + + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +**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。 + +从基类继承过过来的表现其共性，而新增的成员体现了其个性。 + + + + + + + + + +#### 4.6.2 继承方式 + + + +继承的语法：`class 子类 : 继承方式 父类` + + + +**继承方式一共有三种：** + +* 公共继承 +* 保护继承 +* 私有继承 + + + + + +![img](assets/clip_image002.png) + + + + + +**示例：** + +```C++ +class Base1 +{ +public: + int m_A; +protected: + int m_B; +private: + int m_C; +}; + +//公共继承 +class Son1 :public Base1 +{ +public: + void func() + { + m_A; //可访问 public权限 + m_B; //可访问 protected权限 + //m_C; //不可访问 + } +}; + +void myClass() +{ + Son1 s1; + s1.m_A; //其他类只能访问到公共权限 +} + +//保护继承 +class Base2 +{ +public: + int m_A; +protected: + int m_B; +private: + int m_C; +}; +class Son2:protected Base2 +{ +public: + void func() + { + m_A; //可访问 protected权限 + m_B; //可访问 protected权限 + //m_C; //不可访问 + } +}; +void myClass2() +{ + Son2 s; + //s.m_A; //不可访问 +} + +//私有继承 +class Base3 +{ +public: + int m_A; +protected: + int m_B; +private: + int m_C; +}; +class Son3:private Base3 +{ +public: + void func() + { + m_A; //可访问 private权限 + m_B; //可访问 private权限 + //m_C; //不可访问 + } +}; +class GrandSon3 :public Son3 +{ +public: + void func() + { + //Son3是私有继承，所以继承Son3的属性在GrandSon3中都无法访问到 + //m_A; + //m_B; + //m_C; + } +}; +``` + + + + + + + + + +#### 4.6.3 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：** + +```C++ +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; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +利用工具查看： + + + +![1545881904150](assets/1545881904150.png) + + + +打开工具窗口后，定位到当前CPP文件的盘符 + +然后输入： cl /d1 reportSingleClassLayout查看的类名 所属文件名 + + + +效果如下图： + + + +![1545882158050](assets/1545882158050.png) + + + +> 结论： 父类中私有成员也是被子类继承下去了，只是由编译器给隐藏后访问不到 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.6.4 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？ + + + +**示例：** + +```C++ +class Base +{ +public: + Base() + { + cout << "Base构造函数!" << endl; + } + ~Base() + { + cout << "Base析构函数!" << endl; + } +}; + +class Son : public Base +{ +public: + Son() + { + cout << "Son构造函数!" << endl; + } + ~Son() + { + cout << "Son析构函数!" << endl; + } + +}; + + +void test01() +{ + //继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反 + Son s; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结：继承中 先调用父类构造函数，再调用子类构造函数，析构顺序与构造相反 + + + + + + + + + + + +#### 4.6.5 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 + + + +**示例：** + +```C++ +class Base { +public: + Base() + { + m_A = 100; + } + + void func() + { + cout << "Base - func()调用" << endl; + } + + void func(int a) + { + cout << "Base - func(int a)调用" << endl; + } + +public: + int m_A; +}; + + +class Son : public Base { +public: + Son() + { + m_A = 200; + } + + //当子类与父类拥有同名的成员函数，子类会隐藏父类中所有版本的同名成员函数 + //如果想访问父类中被隐藏的同名成员函数，需要加父类的作用域 + void func() + { + cout << "Son - func()调用" << endl; + } +public: + int m_A; +}; + +void test01() +{ + Son s; + + cout << "Son下的m_A = " << s.m_A << endl; + cout << "Base下的m_A = " << s.Base::m_A << endl; + + s.func(); + s.Base::func(); + s.Base::func(10); + +} +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + return EXIT_SUCCESS; +} +``` + +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 + + + + + + + + + + + + + +#### 4.6.6 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 + + + +**示例：** + +```C++ +class Base { +public: + static void func() + { + cout << "Base - static void func()" << endl; + } + static void func(int a) + { + cout << "Base - static void func(int a)" << endl; + } + + static int m_A; +}; + +int Base::m_A = 100; + +class Son : public Base { +public: + static void func() + { + cout << "Son - static void func()" << endl; + } + static int m_A; +}; + +int Son::m_A = 200; + +//同名成员属性 +void test01() +{ + //通过对象访问 + cout << "通过对象访问： " << endl; + Son s; + cout << "Son 下 m_A = " << s.m_A << endl; + cout << "Base 下 m_A = " << s.Base::m_A << endl; + + //通过类名访问 + cout << "通过类名访问： " << endl; + cout << "Son 下 m_A = " << Son::m_A << endl; + cout << "Base 下 m_A = " << Son::Base::m_A << endl; +} + +//同名成员函数 +void test02() +{ + //通过对象访问 + cout << "通过对象访问： " << endl; + Son s; + s.func(); + s.Base::func(); + + cout << "通过类名访问： " << endl; + Son::func(); + Son::Base::func(); + //出现同名，子类会隐藏掉父类中所有同名成员函数，需要加作作用域访问 + Son::Base::func(100); +} +int main() { + + //test01(); + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 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） + + + + + + + + + + + + + +#### 4.6.7 多继承语法 + + + +C++允许**一个类继承多个类** + + + +语法：` class 子类 ：继承方式 父类1 ， 继承方式 父类2...` + + + +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** + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +class Base1 { +public: + Base1() + { + m_A = 100; + } +public: + int m_A; +}; + +class Base2 { +public: + Base2() + { + m_A = 200; //开始是m_B 不会出问题，但是改为mA就会出现不明确 + } +public: + int m_A; +}; + +//语法：class 子类：继承方式 父类1 ，继承方式 父类2 +class Son : public Base2, public Base1 +{ +public: + Son() + { + m_C = 300; + m_D = 400; + } +public: + int m_C; + int m_D; +}; + + +//多继承容易产生成员同名的情况 +//通过使用类名作用域可以区分调用哪一个基类的成员 +void test01() +{ + Son s; + cout << "sizeof Son = " << sizeof(s) << endl; + cout << s.Base1::m_A << endl; + cout << s.Base2::m_A << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +> 总结： 多继承中如果父类中出现了同名情况，子类使用时候要加作用域 + + + + + + + + + + + +#### 4.6.8 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 + + + +**典型的菱形继承案例：** + + + +![IMG_256](assets/clip_image002.jpg) + + + +**菱形继承问题：** + + + +1. 羊继承了动物的数据，驼同样继承了动物的数据，当草泥马使用数据时，就会产生二义性。 + +2. 草泥马继承自动物的数据继承了两份，其实我们应该清楚，这份数据我们只需要一份就可以。 + + + +**示例：** + +```C++ +class Animal +{ +public: + int m_Age; +}; + +//继承前加virtual关键字后，变为虚继承 +//此时公共的父类Animal称为虚基类 +class Sheep : virtual public Animal {}; +class Tuo : virtual public Animal {}; +class SheepTuo : public Sheep, public Tuo {}; + +void test01() +{ + SheepTuo st; + st.Sheep::m_Age = 100; + st.Tuo::m_Age = 200; + + cout << "st.Sheep::m_Age = " << st.Sheep::m_Age << endl; + cout << "st.Tuo::m_Age = " << st.Tuo::m_Age << endl; + cout << "st.m_Age = " << st.m_Age << endl; +} + + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +总结： + +* 菱形继承带来的主要问题是子类继承两份相同的数据，导致资源浪费以及毫无意义 +* 利用虚继承可以解决菱形继承问题 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +### 4.7 多态 + +#### 4.7.1 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 + + + +下面通过案例进行讲解多态 + + + +```C++ +class Animal +{ +public: + //Speak函数就是虚函数 + //函数前面加上virtual关键字，变成虚函数，那么编译器在编译的时候就不能确定函数调用了。 + virtual void speak() + { + cout << "动物在说话" << endl; + } +}; + +class Cat :public Animal +{ +public: + void speak() + { + cout << "小猫在说话" << endl; + } +}; + +class Dog :public Animal +{ +public: + + void speak() + { + cout << "小狗在说话" << endl; + } + +}; +//我们希望传入什么对象，那么就调用什么对象的函数 +//如果函数地址在编译阶段就能确定，那么静态联编 +//如果函数地址在运行阶段才能确定，就是动态联编 + +void DoSpeak(Animal & animal) +{ + animal.speak(); +} +// +//多态满足条件： +//1、有继承关系 +//2、子类重写父类中的虚函数 +//多态使用： +//父类指针或引用指向子类对象 + +void test01() +{ + Cat cat; + DoSpeak(cat); + + + Dog dog; + DoSpeak(dog); +} + + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +多态满足条件 + +* 有继承关系 +* 子类重写父类中的虚函数 + +多态使用条件 + +* 父类指针或引用指向子类对象 + +重写：函数返回值类型 函数名 参数列表 完全一致称为重写 + + + + + + + + + +#### 4.7.2 多态案例一-计算器类 + + + +案例描述： + +分别利用普通写法和多态技术，设计实现两个操作数进行运算的计算器类 + + + +多态的优点： + +* 代码组织结构清晰 +* 可读性强 +* 利于前期和后期的扩展以及维护 + + + +**示例：** + +```C++ +//普通实现 +class Calculator { +public: + int getResult(string oper) + { + if (oper == "+") { + return m_Num1 + m_Num2; + } + else if (oper == "-") { + return m_Num1 - m_Num2; + } + else if (oper == "*") { + return m_Num1 * m_Num2; + } + //如果要提供新的运算，需要修改源码 + } +public: + int m_Num1; + int m_Num2; +}; + +void test01() +{ + //普通实现测试 + Calculator c; + c.m_Num1 = 10; + c.m_Num2 = 10; + cout << c.m_Num1 << " + " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("+") << endl; + + cout << c.m_Num1 << " - " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("-") << endl; + + cout << c.m_Num1 << " * " << c.m_Num2 << " = " << c.getResult("*") << endl; +} + + + +//多态实现 +//抽象计算器类 +//多态优点：代码组织结构清晰，可读性强，利于前期和后期的扩展以及维护 +class AbstractCalculator +{ +public : + + virtual int getResult() + { + return 0; + } + + int m_Num1; + int m_Num2; +}; + +//加法计算器 +class AddCalculator :public AbstractCalculator +{ +public: + int getResult() + { + return m_Num1 + m_Num2; + } +}; + +//减法计算器 +class SubCalculator :public AbstractCalculator +{ +public: + int getResult() + { + return m_Num1 - m_Num2; + } +}; + +//乘法计算器 +class MulCalculator :public AbstractCalculator +{ +public: + int getResult() + { + return m_Num1 * m_Num2; + } +}; + + +void test02() +{ + //创建加法计算器 + AbstractCalculator *abc = new AddCalculator; + abc->m_Num1 = 10; + abc->m_Num2 = 10; + cout << abc->m_Num1 << " + " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; + delete abc; //用完了记得销毁 + + //创建减法计算器 + abc = new SubCalculator; + abc->m_Num1 = 10; + abc->m_Num2 = 10; + cout << abc->m_Num1 << " - " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; + delete abc; + + //创建乘法计算器 + abc = new MulCalculator; + abc->m_Num1 = 10; + abc->m_Num2 = 10; + cout << abc->m_Num1 << " * " << abc->m_Num2 << " = " << abc->getResult() << endl; + delete abc; +} + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +> 总结：C++开发提倡利用多态设计程序架构，因为多态优点很多 + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.7.3 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：`virtual 返回值类型 函数名 （参数列表）= 0 ;` + + + +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 + + + + + +**示例：** + +```C++ +class Base +{ +public: + //纯虚函数 + //类中只要有一个纯虚函数就称为抽象类 + //抽象类无法实例化对象 + //子类必须重写父类中的纯虚函数，否则也属于抽象类 + virtual void func() = 0; +}; + +class Son :public Base +{ +public: + virtual void func() + { + cout << "func调用" << endl; + }; +}; + +void test01() +{ + Base * base = NULL; + //base = new Base; // 错误，抽象类无法实例化对象 + base = new Son; + base->func(); + delete base;//记得销毁 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.7.4 多态案例二-制作饮品 + +**案例描述：** + +制作饮品的大致流程为：煮水 - 冲泡 - 倒入杯中 - 加入辅料 + + + +利用多态技术实现本案例，提供抽象制作饮品基类，提供子类制作咖啡和茶叶 + + + +![1545985945198](assets/1545985945198.png) + + + +**示例：** + +```C++ +//抽象制作饮品 +class AbstractDrinking { +public: + //烧水 + virtual void Boil() = 0; + //冲泡 + virtual void Brew() = 0; + //倒入杯中 + virtual void PourInCup() = 0; + //加入辅料 + virtual void PutSomething() = 0; + //规定流程 + void MakeDrink() { + Boil(); + Brew(); + PourInCup(); + PutSomething(); + } +}; + +//制作咖啡 +class Coffee : public AbstractDrinking { +public: + //烧水 + virtual void Boil() { + cout << "煮农夫山泉!" << endl; + } + //冲泡 + virtual void Brew() { + cout << "冲泡咖啡!" << endl; + } + //倒入杯中 + virtual void PourInCup() { + cout << "将咖啡倒入杯中!" << endl; + } + //加入辅料 + virtual void PutSomething() { + cout << "加入牛奶!" << endl; + } +}; + +//制作茶水 +class Tea : public AbstractDrinking { +public: + //烧水 + virtual void Boil() { + cout << "煮自来水!" << endl; + } + //冲泡 + virtual void Brew() { + cout << "冲泡茶叶!" << endl; + } + //倒入杯中 + virtual void PourInCup() { + cout << "将茶水倒入杯中!" << endl; + } + //加入辅料 + virtual void PutSomething() { + cout << "加入枸杞!" << endl; + } +}; + +//业务函数 +void DoWork(AbstractDrinking* drink) { + drink->MakeDrink(); + delete drink; +} + +void test01() { + DoWork(new Coffee); + cout << "--------------" << endl; + DoWork(new Tea); +} + + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.7.5 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： + +`virtual ~类名(){}` + +纯虚析构语法： + +` virtual ~类名() = 0;` + +`类名::~类名(){}` + + + +**示例：** + +```C++ +class Animal { +public: + + Animal() + { + cout << "Animal 构造函数调用！" << endl; + } + virtual void Speak() = 0; + + //析构函数加上virtual关键字，变成虚析构函数 + //virtual ~Animal() + //{ + // cout << "Animal虚析构函数调用！" << endl; + //} + + + virtual ~Animal() = 0; +}; + +Animal::~Animal() +{ + cout << "Animal 纯虚析构函数调用！" << endl; +} + +//和包含普通纯虚函数的类一样，包含了纯虚析构函数的类也是一个抽象类。不能够被实例化。 + +class Cat : public Animal { +public: + Cat(string name) + { + cout << "Cat构造函数调用！" << endl; + m_Name = new string(name); + } + virtual void Speak() + { + cout << *m_Name << "小猫在说话!" << endl; + } + ~Cat() + { + cout << "Cat析构函数调用!" << endl; + if (this->m_Name != NULL) { + delete m_Name; + m_Name = NULL; + } + } + +public: + string *m_Name; +}; + +void test01() +{ + Animal *animal = new Cat("Tom"); + animal->Speak(); + + //通过父类指针去释放，会导致子类对象可能清理不干净，造成内存泄漏 + //怎么解决？给基类增加一个虚析构函数 + //虚析构函数就是用来解决通过父类指针释放子类对象 + delete animal; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +总结： + +​ 1. 虚析构或纯虚析构就是用来解决通过父类指针释放子类对象 + +​ 2. 如果子类中没有堆区数据，可以不写为虚析构或纯虚析构 + +​ 3. 拥有纯虚析构函数的类也属于抽象类 + + + + + + + + + + + + + + + +#### 4.7.6 多态案例三-电脑组装 + + + +**案例描述：** + + + +电脑主要组成部件为 CPU（用于计算），显卡（用于显示），内存条（用于存储） + +将每个零件封装出抽象基类，并且提供不同的厂商生产不同的零件，例如Intel厂商和Lenovo厂商 + +创建电脑类提供让电脑工作的函数，并且调用每个零件工作的接口 + +测试时组装三台不同的电脑进行工作 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +using namespace std; + +//抽象CPU类 +class CPU +{ +public: + //抽象的计算函数 + virtual void calculate() = 0; +}; + +//抽象显卡类 +class VideoCard +{ +public: + //抽象的显示函数 + virtual void display() = 0; +}; + +//抽象内存条类 +class Memory +{ +public: + //抽象的存储函数 + virtual void storage() = 0; +}; + +//电脑类 +class Computer +{ +public: + Computer(CPU * cpu, VideoCard * vc, Memory * mem) + { + m_cpu = cpu; + m_vc = vc; + m_mem = mem; + } + + //提供工作的函数 + void work() + { + //让零件工作起来，调用接口 + m_cpu->calculate(); + + m_vc->display(); + + m_mem->storage(); + } + + //提供析构函数 释放3个电脑零件 + ~Computer() + { + + //释放CPU零件 + if (m_cpu != NULL) + { + delete m_cpu; + m_cpu = NULL; + } + + //释放显卡零件 + if (m_vc != NULL) + { + delete m_vc; + m_vc = NULL; + } + + //释放内存条零件 + if (m_mem != NULL) + { + delete m_mem; + m_mem = NULL; + } + } + +private: + + CPU * m_cpu; //CPU的零件指针 + VideoCard * m_vc; //显卡零件指针 + Memory * m_mem; //内存条零件指针 +}; + +//具体厂商 +//Intel厂商 +class IntelCPU :public CPU +{ +public: + virtual void calculate() + { + cout << "Intel的CPU开始计算了！" << endl; + } +}; + +class IntelVideoCard :public VideoCard +{ +public: + virtual void display() + { + cout << "Intel的显卡开始显示了！" << endl; + } +}; + +class IntelMemory :public Memory +{ +public: + virtual void storage() + { + cout << "Intel的内存条开始存储了！" << endl; + } +}; + +//Lenovo厂商 +class LenovoCPU :public CPU +{ +public: + virtual void calculate() + { + cout << "Lenovo的CPU开始计算了！" << endl; + } +}; + +class LenovoVideoCard :public VideoCard +{ +public: + virtual void display() + { + cout << "Lenovo的显卡开始显示了！" << endl; + } +}; + +class LenovoMemory :public Memory +{ +public: + virtual void storage() + { + cout << "Lenovo的内存条开始存储了！" << endl; + } +}; + + +void test01() +{ + //第一台电脑零件 + CPU * intelCpu = new IntelCPU; + VideoCard * intelCard = new IntelVideoCard; + Memory * intelMem = new IntelMemory; + + cout << "第一台电脑开始工作：" << endl; + //创建第一台电脑 + Computer * computer1 = new Computer(intelCpu, intelCard, intelMem); + computer1->work(); + delete computer1; + + cout << "-----------------------" << endl; + cout << "第二台电脑开始工作：" << endl; + //第二台电脑组装 + Computer * computer2 = new Computer(new LenovoCPU, new LenovoVideoCard, new LenovoMemory);; + computer2->work(); + delete computer2; + + cout << "-----------------------" << endl; + cout << "第三台电脑开始工作：" << endl; + //第三台电脑组装 + Computer * computer3 = new Computer(new LenovoCPU, new IntelVideoCard, new LenovoMemory);; + computer3->work(); + delete computer3; + +} +``` + + + + + + + + + + + + + +## 5 文件操作 + + + +程序运行时产生的数据都属于临时数据，程序一旦运行结束都会被释放 + +通过**文件可以将数据持久化** + +C++中对文件操作需要包含头文件 ==< fstream >== + + + +文件类型分为两种： + +1. **文本文件** - 文件以文本的**ASCII码**形式存储在计算机中 +2. **二进制文件** - 文件以文本的**二进制**形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂它们 + + + +操作文件的三大类: + +1. ofstream：写操作 +2. ifstream： 读操作 +3. fstream ： 读写操作 + + + +### 5.1文本文件 + +#### 5.1.1写文件 + + 写文件步骤如下： + +1. 包含头文件 + + \#include + +2. 创建流对象 + + ofstream ofs; + +3. 打开文件 + + ofs.open("文件路径",打开方式); + +4. 写数据 + + ofs << "写入的数据"; + +5. 关闭文件 + + ofs.close(); + + + +文件打开方式： + +| 打开方式 | 解释 | +| ----------- | -------------------------- | +| ios::in | 为读文件而打开文件 | +| ios::out | 为写文件而打开文件 | +| ios::ate | 初始位置：文件尾 | +| ios::app | 追加方式写文件 | +| ios::trunc | 如果文件存在先删除，再创建 | +| ios::binary | 二进制方式 | + +**注意：** 文件打开方式可以配合使用，利用|操作符 + +**例如：**用二进制方式写文件 `ios::binary | ios:: out` + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void test01() +{ + ofstream ofs; + ofs.open("test.txt", ios::out); + + ofs << "姓名：张三" << endl; + ofs << "性别：男" << endl; + ofs << "年龄：18" << endl; + + ofs.close(); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 文件操作必须包含头文件 fstream +* 读文件可以利用 ofstream ，或者fstream类 +* 打开文件时候需要指定操作文件的路径，以及打开方式 +* 利用<<可以向文件中写数据 +* 操作完毕，要关闭文件 + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 5.1.2读文件 + + + +读文件与写文件步骤相似，但是读取方式相对于比较多 + + + +读文件步骤如下： + +1. 包含头文件 + + \#include + +2. 创建流对象 + + ifstream ifs; + +3. 打开文件并判断文件是否打开成功 + + ifs.open("文件路径",打开方式); + +4. 读数据 + + 四种方式读取 + +5. 关闭文件 + + ifs.close(); + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +void test01() +{ + ifstream ifs; + ifs.open("test.txt", ios::in); + + if (!ifs.is_open()) + { + cout << "文件打开失败" << endl; + return; + } + + //第一种方式 + //char buf[1024] = { 0 }; + //while (ifs >> buf) + //{ + // cout << buf << endl; + //} + + //第二种 + //char buf[1024] = { 0 }; + //while (ifs.getline(buf,sizeof(buf))) + //{ + // cout << buf << endl; + //} + + //第三种 + //string buf; + //while (getline(ifs, buf)) + //{ + // cout << buf << endl; + //} + + char c; + while ((c = ifs.get()) != EOF) + { + cout << c; + } + + ifs.close(); + + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +- 读文件可以利用 ifstream ，或者fstream类 +- 利用is_open函数可以判断文件是否打开成功 +- close 关闭文件 + + + + + + + + + + + + + + + +### 5.2 二进制文件 + +以二进制的方式对文件进行读写操作 + +打开方式要指定为 ==ios::binary== + + + +#### 5.2.1 写文件 + +二进制方式写文件主要利用流对象调用成员函数write + +函数原型 ：`ostream& write(const char * buffer,int len);` + +参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +class Person +{ +public: + char m_Name[64]; + int m_Age; +}; + +//二进制文件 写文件 +void test01() +{ + //1、包含头文件 + + //2、创建输出流对象 + ofstream ofs("person.txt", ios::out | ios::binary); + + //3、打开文件 + //ofs.open("person.txt", ios::out | ios::binary); + + Person p = {"张三" , 18}; + + //4、写文件 + ofs.write((const char *)&p, sizeof(p)); + + //5、关闭文件 + ofs.close(); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 文件输出流对象 可以通过write函数，以二进制方式写数据 + + + + + + + + + + + +#### 5.2.2 读文件 + +二进制方式读文件主要利用流对象调用成员函数read + +函数原型：`istream& read(char *buffer,int len);` + +参数解释：字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数 + +示例： + +```C++ +#include +#include + +class Person +{ +public: + char m_Name[64]; + int m_Age; +}; + +void test01() +{ + ifstream ifs("person.txt", ios::in | ios::binary); + if (!ifs.is_open()) + { + cout << "文件打开失败" << endl; + } + + Person p; + ifs.read((char *)&p, sizeof(p)); + + cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄： " << p.m_Age << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +- 文件输入流对象 可以通过read函数，以二进制方式读数据 + diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2543\351\230\266\346\256\265-C++\346\240\270\345\277\203\347\274\226\347\250\213 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/dev/null +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2544\351\230\266\346\256\265-C++\346\217\220\351\253\230\347\274\226\347\250\213\350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/C++\346\217\220\351\253\230\347\274\226\347\250\213.md" @@ -0,0 +1,8416 @@ +# C++提高编程 + + + +* 本阶段主要针对C++==泛型编程==和==STL==技术做详细讲解，探讨C++更深层的使用 + + + + + +## 1 模板 + +### 1.1 模板的概念 + + + +模板就是建立**通用的模具**，大大**提高复用性** + + + +例如生活中的模板 + + + +一寸照片模板： + + + +![1547105026929](assets/1547105026929.png) + + + +PPT模板： + +![1547103297864](assets/1547103297864.png) + + + +![1547103359158](assets/1547103359158.png) + + + + + +模板的特点： + +* 模板不可以直接使用，它只是一个框架 +* 模板的通用并不是万能的 + + + + + + + + + +### 1.2 函数模板 + + + +* C++另一种编程思想称为 ==泛型编程== ，主要利用的技术就是模板 + + +* C++提供两种模板机制:**函数模板**和**类模板** + + + +#### 1.2.1 函数模板语法 + +函数模板作用： + +建立一个通用函数，其函数返回值类型和形参类型可以不具体制定，用一个**虚拟的类型**来代表。 + + + +**语法：** + +```C++ +template +函数声明或定义 +``` + +**解释：** + +template --- 声明创建模板 + +typename --- 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替 + +T --- 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母 + + + +**示例：** + +```C++ + +//交换整型函数 +void swapInt(int& a, int& b) { + int temp = a; + a = b; + b = temp; +} + +//交换浮点型函数 +void swapDouble(double& a, double& b) { + double temp = a; + a = b; + b = temp; +} + +//利用模板提供通用的交换函数 +template +void mySwap(T& a, T& b) +{ + T temp = a; + a = b; + b = temp; +} + +void test01() +{ + int a = 10; + int b = 20; + + //swapInt(a, b); + + //利用模板实现交换 + //1、自动类型推导 + mySwap(a, b); + + //2、显示指定类型 + mySwap(a, b); + + cout << "a = " << a << endl; + cout << "b = " << b << endl; + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 函数模板利用关键字 template +* 使用函数模板有两种方式：自动类型推导、显示指定类型 +* 模板的目的是为了提高复用性，将类型参数化 + + + + + + + + + +#### 1.2.2 函数模板注意事项 + +注意事项： + +* 自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用 + + +* 模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用 + + + +**示例：** + +```C++ +//利用模板提供通用的交换函数 +template +void mySwap(T& a, T& b) +{ + T temp = a; + a = b; + b = temp; +} + + +// 1、自动类型推导，必须推导出一致的数据类型T,才可以使用 +void test01() +{ + int a = 10; + int b = 20; + char c = 'c'; + + mySwap(a, b); // 正确，可以推导出一致的T + //mySwap(a, c); // 错误，推导不出一致的T类型 +} + + +// 2、模板必须要确定出T的数据类型，才可以使用 +template +void func() +{ + cout << "func 调用" << endl; +} + +void test02() +{ + //func(); //错误，模板不能独立使用，必须确定出T的类型 + func(); //利用显示指定类型的方式，给T一个类型，才可以使用该模板 +} + +int main() { + + test01(); + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 使用模板时必须确定出通用数据类型T，并且能够推导出一致的类型 + + + + + + + + + + + +#### 1.2.3 函数模板案例 + +案例描述： + +* 利用函数模板封装一个排序的函数，可以对**不同数据类型数组**进行排序 +* 排序规则从大到小，排序算法为**选择排序** +* 分别利用**char数组**和**int数组**进行测试 + + + +示例： + +```C++ +//交换的函数模板 +template +void mySwap(T &a, T&b) +{ + T temp = a; + a = b; + b = temp; +} + + +template // 也可以替换成typename +//利用选择排序，进行对数组从大到小的排序 +void mySort(T arr[], int len) +{ + for (int i = 0; i < len; i++) + { + int max = i; //最大数的下标 + for (int j = i + 1; j < len; j++) + { + if (arr[max] < arr[j]) + { + max = j; + } + } + if (max != i) //如果最大数的下标不是i，交换两者 + { + mySwap(arr[max], arr[i]); + } + } +} +template +void printArray(T arr[], int len) { + + for (int i = 0; i < len; i++) { + cout << arr[i] << " "; + } + cout << endl; +} +void test01() +{ + //测试char数组 + char charArr[] = "bdcfeagh"; + int num = sizeof(charArr) / sizeof(char); + mySort(charArr, num); + printArray(charArr, num); +} + +void test02() +{ + //测试int数组 + int intArr[] = { 7, 5, 8, 1, 3, 9, 2, 4, 6 }; + int num = sizeof(intArr) / sizeof(int); + mySort(intArr, num); + printArray(intArr, num); +} + +int main() { + + test01(); + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：模板可以提高代码复用，需要熟练掌握 + + + + + + + + + + + +#### 1.2.4 普通函数与函数模板的区别 + + + +**普通函数与函数模板区别：** + +* 普通函数调用时可以发生自动类型转换（隐式类型转换） +* 函数模板调用时，如果利用自动类型推导，不会发生隐式类型转换 +* 如果利用显示指定类型的方式，可以发生隐式类型转换 + + + +**示例：** + +```C++ +//普通函数 +int myAdd01(int a, int b) +{ + return a + b; +} + +//函数模板 +template +T myAdd02(T a, T b) +{ + return a + b; +} + +//使用函数模板时，如果用自动类型推导，不会发生自动类型转换,即隐式类型转换 +void test01() +{ + int a = 10; + int b = 20; + char c = 'c'; + + cout << myAdd01(a, c) << endl; //正确，将char类型的'c'隐式转换为int类型 'c' 对应 ASCII码 99 + + //myAdd02(a, c); // 报错，使用自动类型推导时，不会发生隐式类型转换 + + myAdd02(a, c); //正确，如果用显示指定类型，可以发生隐式类型转换 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：建议使用显示指定类型的方式，调用函数模板，因为可以自己确定通用类型T + + + + + + + + + + + +#### 1.2.5 普通函数与函数模板的调用规则 + + + +调用规则如下： + +1. 如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数 +2. 可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板 +3. 函数模板也可以发生重载 +4. 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板 + + + + + +**示例：** + +```C++ +//普通函数与函数模板调用规则 +void myPrint(int a, int b) +{ + cout << "调用的普通函数" << endl; +} + +template +void myPrint(T a, T b) +{ + cout << "调用的模板" << endl; +} + +template +void myPrint(T a, T b, T c) +{ + cout << "调用重载的模板" << endl; +} + +void test01() +{ + //1、如果函数模板和普通函数都可以实现，优先调用普通函数 + // 注意 如果告诉编译器 普通函数是有的，但只是声明没有实现，或者不在当前文件内实现，就会报错找不到 + int a = 10; + int b = 20; + myPrint(a, b); //调用普通函数 + + //2、可以通过空模板参数列表来强制调用函数模板 + myPrint<>(a, b); //调用函数模板 + + //3、函数模板也可以发生重载 + int c = 30; + myPrint(a, b, c); //调用重载的函数模板 + + //4、 如果函数模板可以产生更好的匹配,优先调用函数模板 + char c1 = 'a'; + char c2 = 'b'; + myPrint(c1, c2); //调用函数模板 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：既然提供了函数模板，最好就不要提供普通函数，否则容易出现二义性 + + + + + + + + + + + +#### 1.2.6 模板的局限性 + +**局限性：** + +* 模板的通用性并不是万能的 + + + +**例如：** + +```C++ + template + void f(T a, T b) + { + a = b; + } +``` + +在上述代码中提供的赋值操作，如果传入的a和b是一个数组，就无法实现了 + + + +再例如： + +```C++ + template + void f(T a, T b) + { + if(a > b) { ... } + } +``` + +在上述代码中，如果T的数据类型传入的是像Person这样的自定义数据类型，也无法正常运行 + + + +因此C++为了解决这种问题，提供模板的重载，可以为这些**特定的类型**提供**具体化的模板** + + + +**示例：** + +```C++ +#include +using namespace std; + +#include + +class Person +{ +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + string m_Name; + int m_Age; +}; + +//普通函数模板 +template +bool myCompare(T& a, T& b) +{ + if (a == b) + { + return true; + } + else + { + return false; + } +} + + +//具体化，显示具体化的原型和定意思以template<>开头，并通过名称来指出类型 +//具体化优先于常规模板 +template<> bool myCompare(Person &p1, Person &p2) +{ + if ( p1.m_Name == p2.m_Name && p1.m_Age == p2.m_Age) + { + return true; + } + else + { + return false; + } +} + +void test01() +{ + int a = 10; + int b = 20; + //内置数据类型可以直接使用通用的函数模板 + bool ret = myCompare(a, b); + if (ret) + { + cout << "a == b " << endl; + } + else + { + cout << "a != b " << endl; + } +} + +void test02() +{ + Person p1("Tom", 10); + Person p2("Tom", 10); + //自定义数据类型，不会调用普通的函数模板 + //可以创建具体化的Person数据类型的模板，用于特殊处理这个类型 + bool ret = myCompare(p1, p2); + if (ret) + { + cout << "p1 == p2 " << endl; + } + else + { + cout << "p1 != p2 " << endl; + } +} + +int main() { + + test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 利用具体化的模板，可以解决自定义类型的通用化 +* 学习模板并不是为了写模板，而是在STL能够运用系统提供的模板 + + + + + + + + + +### 1.3 类模板 + +#### 1.3.1 类模板语法 + +类模板作用： + +* 建立一个通用类，类中的成员 数据类型可以不具体制定，用一个**虚拟的类型**来代表。 + + + +**语法：** + +```c++ +template +类 +``` + +**解释：** + +template --- 声明创建模板 + +typename --- 表面其后面的符号是一种数据类型，可以用class代替 + +T --- 通用的数据类型，名称可以替换，通常为大写字母 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +//类模板 +template +class Person +{ +public: + Person(NameType name, AgeType age) + { + this->mName = name; + this->mAge = age; + } + void showPerson() + { + cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl; + } +public: + NameType mName; + AgeType mAge; +}; + +void test01() +{ + // 指定NameType 为string类型，AgeType 为 int类型 + PersonP1("孙悟空", 999); + P1.showPerson(); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：类模板和函数模板语法相似，在声明模板template后面加类，此类称为类模板 + + + + + + + + + + + +#### 1.3.2 类模板与函数模板区别 + + + +类模板与函数模板区别主要有两点： + +1. 类模板没有自动类型推导的使用方式 +2. 类模板在模板参数列表中可以有默认参数 + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +//类模板 +template +class Person +{ +public: + Person(NameType name, AgeType age) + { + this->mName = name; + this->mAge = age; + } + void showPerson() + { + cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl; + } +public: + NameType mName; + AgeType mAge; +}; + +//1、类模板没有自动类型推导的使用方式 +void test01() +{ + // Person p("孙悟空", 1000); // 错误 类模板使用时候，不可以用自动类型推导 + Person p("孙悟空", 1000); //必须使用显示指定类型的方式，使用类模板 + p.showPerson(); +} + +//2、类模板在模板参数列表中可以有默认参数 +void test02() +{ + Person p("猪八戒", 999); //类模板中的模板参数列表 可以指定默认参数 + p.showPerson(); +} + +int main() { + + test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 类模板使用只能用显示指定类型方式 +* 类模板中的模板参数列表可以有默认参数 + + + + + + + + + + + +#### 1.3.3 类模板中成员函数创建时机 + + + +类模板中成员函数和普通类中成员函数创建时机是有区别的： + +* 普通类中的成员函数一开始就可以创建 +* 类模板中的成员函数在调用时才创建 + + + + + +**示例：** + +```C++ +class Person1 +{ +public: + void showPerson1() + { + cout << "Person1 show" << endl; + } +}; + +class Person2 +{ +public: + void showPerson2() + { + cout << "Person2 show" << endl; + } +}; + +template +class MyClass +{ +public: + T obj; + + //类模板中的成员函数，并不是一开始就创建的，而是在模板调用时再生成 + + void fun1() { obj.showPerson1(); } + void fun2() { obj.showPerson2(); } + +}; + +void test01() +{ + MyClass m; + + m.fun1(); + + //m.fun2();//编译会出错，说明函数调用才会去创建成员函数 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：类模板中的成员函数并不是一开始就创建的，在调用时才去创建 + + + + + + + + + +#### 1.3.4 类模板对象做函数参数 + +学习目标： + +* 类模板实例化出的对象，向函数传参的方式 + + + +一共有三种传入方式： + +1. 指定传入的类型 --- 直接显示对象的数据类型 +2. 参数模板化 --- 将对象中的参数变为模板进行传递 +3. 整个类模板化 --- 将这个对象类型 模板化进行传递 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +//类模板 +template +class Person +{ +public: + Person(NameType name, AgeType age) + { + this->mName = name; + this->mAge = age; + } + void showPerson() + { + cout << "name: " << this->mName << " age: " << this->mAge << endl; + } +public: + NameType mName; + AgeType mAge; +}; + +//1、指定传入的类型 +void printPerson1(Person &p) +{ + p.showPerson(); +} +void test01() +{ + Person p("孙悟空", 100); + printPerson1(p); +} + +//2、参数模板化 +template +void printPerson2(Person&p) +{ + p.showPerson(); + cout << "T1的类型为： " << typeid(T1).name() << endl; + cout << "T2的类型为： " << typeid(T2).name() << endl; +} +void test02() +{ + Person p("猪八戒", 90); + printPerson2(p); +} + +//3、整个类模板化 +template +void printPerson3(T & p) +{ + cout << "T的类型为： " << typeid(T).name() << endl; + p.showPerson(); + +} +void test03() +{ + Person p("唐僧", 30); + printPerson3(p); +} + +int main() { + + test01(); + test02(); + test03(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 通过类模板创建的对象，可以有三种方式向函数中进行传参 +* 使用比较广泛是第一种：指定传入的类型 + + + + + + + + + +#### 1.3.5 类模板与继承 + + + +当类模板碰到继承时，需要注意一下几点： + +* 当子类继承的父类是一个类模板时，子类在声明的时候，要指定出父类中T的类型 +* 如果不指定，编译器无法给子类分配内存 +* 如果想灵活指定出父类中T的类型，子类也需变为类模板 + + + + +**示例：** + +```C++ +template +class Base +{ + T m; +}; + +//class Son:public Base //错误，c++编译需要给子类分配内存，必须知道父类中T的类型才可以向下继承 +class Son :public Base //必须指定一个类型 +{ +}; +void test01() +{ + Son c; +} + +//类模板继承类模板 ,可以用T2指定父类中的T类型 +template +class Son2 :public Base +{ +public: + Son2() + { + cout << typeid(T1).name() << endl; + cout << typeid(T2).name() << endl; + } +}; + +void test02() +{ + Son2 child1; +} + + +int main() { + + test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：如果父类是类模板，子类需要指定出父类中T的数据类型 + + + + + + + + + +#### 1.3.6 类模板成员函数类外实现 + + + +学习目标：能够掌握类模板中的成员函数类外实现 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//类模板中成员函数类外实现 +template +class Person { +public: + //成员函数类内声明 + Person(T1 name, T2 age); + void showPerson(); + +public: + T1 m_Name; + T2 m_Age; +}; + +//构造函数 类外实现 +template +Person::Person(T1 name, T2 age) { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; +} + +//成员函数 类外实现 +template +void Person::showPerson() { + cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl; +} + +void test01() +{ + Person p("Tom", 20); + p.showPerson(); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：类模板中成员函数类外实现时，需要加上模板参数列表 + + + + + + + + + +#### 1.3.7 类模板分文件编写 + +学习目标： + +* 掌握类模板成员函数分文件编写产生的问题以及解决方式 + + + +问题： + +* 类模板中成员函数创建时机是在调用阶段，导致分文件编写时链接不到 + + +解决： + +* 解决方式1：直接包含.cpp源文件 +* 解决方式2：将声明和实现写到同一个文件中，并更改后缀名为.hpp，hpp是约定的名称，并不是强制 + + + + +**示例：** + +person.hpp中代码： + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; +#include + +template +class Person { +public: + Person(T1 name, T2 age); + void showPerson(); +public: + T1 m_Name; + T2 m_Age; +}; + +//构造函数 类外实现 +template +Person::Person(T1 name, T2 age) { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; +} + +//成员函数 类外实现 +template +void Person::showPerson() { + cout << "姓名: " << this->m_Name << " 年龄:" << this->m_Age << endl; +} +``` + + + +类模板分文件编写.cpp中代码 + +```C++ +#include +using namespace std; + +//#include "person.h" +#include "person.cpp" //解决方式1，包含cpp源文件 + +//解决方式2，将声明和实现写到一起，文件后缀名改为.hpp +#include "person.hpp" +void test01() +{ + Person p("Tom", 10); + p.showPerson(); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：主流的解决方式是第二种，将类模板成员函数写到一起，并将后缀名改为.hpp + + + + + + + + + +#### 1.3.8 类模板与友元 + + + +学习目标： + +* 掌握类模板配合友元函数的类内和类外实现 + + + +全局函数类内实现 - 直接在类内声明友元即可 + +全局函数类外实现 - 需要提前让编译器知道全局函数的存在 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//2、全局函数配合友元 类外实现 - 先做函数模板声明，下方在做函数模板定义，在做友元 +template class Person; + +//如果声明了函数模板，可以将实现写到后面，否则需要将实现体写到类的前面让编译器提前看到 +//template void printPerson2(Person & p); + +template +void printPerson2(Person & p) +{ + cout << "类外实现 ---- 姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl; +} + +template +class Person +{ + //1、全局函数配合友元 类内实现 + friend void printPerson(Person & p) + { + cout << "姓名： " << p.m_Name << " 年龄：" << p.m_Age << endl; + } + + + //全局函数配合友元 类外实现 + friend void printPerson2<>(Person & p); + +public: + + Person(T1 name, T2 age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + + +private: + T1 m_Name; + T2 m_Age; + +}; + +//1、全局函数在类内实现 +void test01() +{ + Person p("Tom", 20); + printPerson(p); +} + + +//2、全局函数在类外实现 +void test02() +{ + Person p("Jerry", 30); + printPerson2(p); +} + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：建议全局函数做类内实现，用法简单，而且编译器可以直接识别 + + + + + + + + + + + +#### 1.3.9 类模板案例 + +案例描述: 实现一个通用的数组类，要求如下： + + + +* 可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储 +* 将数组中的数据存储到堆区 +* 构造函数中可以传入数组的容量 +* 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题 +* 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除 +* 可以通过下标的方式访问数组中的元素 +* 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量 + + + + + +**示例：** + +myArray.hpp中代码 + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; + +template +class MyArray +{ +public: + + //构造函数 + MyArray(int capacity) + { + this->m_Capacity = capacity; + this->m_Size = 0; + pAddress = new T[this->m_Capacity]; + } + + //拷贝构造 + MyArray(const MyArray & arr) + { + this->m_Capacity = arr.m_Capacity; + this->m_Size = arr.m_Size; + this->pAddress = new T[this->m_Capacity]; + for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) + { + //如果T为对象，而且还包含指针，必须需要重载 = 操作符，因为这个等号不是 构造 而是赋值， + // 普通类型可以直接= 但是指针类型需要深拷贝 + this->pAddress[i] = arr.pAddress[i]; + } + } + + //重载= 操作符 防止浅拷贝问题 + MyArray& operator=(const MyArray& myarray) { + + if (this->pAddress != NULL) { + delete[] this->pAddress; + this->m_Capacity = 0; + this->m_Size = 0; + } + + this->m_Capacity = myarray.m_Capacity; + this->m_Size = myarray.m_Size; + this->pAddress = new T[this->m_Capacity]; + for (int i = 0; i < this->m_Size; i++) { + this->pAddress[i] = myarray[i]; + } + return *this; + } + + //重载[] 操作符 arr[0] + T& operator [](int index) + { + return this->pAddress[index]; //不考虑越界，用户自己去处理 + } + + //尾插法 + void Push_back(const T & val) + { + if (this->m_Capacity == this->m_Size) + { + return; + } + this->pAddress[this->m_Size] = val; + this->m_Size++; + } + + //尾删法 + void Pop_back() + { + if (this->m_Size == 0) + { + return; + } + this->m_Size--; + } + + //获取数组容量 + int getCapacity() + { + return this->m_Capacity; + } + + //获取数组大小 + int getSize() + { + return this->m_Size; + } + + + //析构 + ~MyArray() + { + if (this->pAddress != NULL) + { + delete[] this->pAddress; + this->pAddress = NULL; + this->m_Capacity = 0; + this->m_Size = 0; + } + } + +private: + T * pAddress; //指向一个堆空间，这个空间存储真正的数据 + int m_Capacity; //容量 + int m_Size; // 大小 +}; +``` + + + +类模板案例—数组类封装.cpp中 + +```C++ +#include "myArray.hpp" +#include + +void printIntArray(MyArray& arr) { + for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++) { + cout << arr[i] << " "; + } + cout << endl; +} + +//测试内置数据类型 +void test01() +{ + MyArray array1(10); + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + array1.Push_back(i); + } + cout << "array1打印输出：" << endl; + printIntArray(array1); + cout << "array1的大小：" << array1.getSize() << endl; + cout << "array1的容量：" << array1.getCapacity() << endl; + + cout << "--------------------------" << endl; + + MyArray array2(array1); + array2.Pop_back(); + cout << "array2打印输出：" << endl; + printIntArray(array2); + cout << "array2的大小：" << array2.getSize() << endl; + cout << "array2的容量：" << array2.getCapacity() << endl; +} + +//测试自定义数据类型 +class Person { +public: + Person() {} + Person(string name, int age) { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } +public: + string m_Name; + int m_Age; +}; + +void printPersonArray(MyArray& personArr) +{ + for (int i = 0; i < personArr.getSize(); i++) { + cout << "姓名：" << personArr[i].m_Name << " 年龄： " << personArr[i].m_Age << endl; + } + +} + +void test02() +{ + //创建数组 + MyArray pArray(10); + Person p1("孙悟空", 30); + Person p2("韩信", 20); + Person p3("妲己", 18); + Person p4("王昭君", 15); + Person p5("赵云", 24); + + //插入数据 + pArray.Push_back(p1); + pArray.Push_back(p2); + pArray.Push_back(p3); + pArray.Push_back(p4); + pArray.Push_back(p5); + + printPersonArray(pArray); + + cout << "pArray的大小：" << pArray.getSize() << endl; + cout << "pArray的容量：" << pArray.getCapacity() << endl; + +} + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +能够利用所学知识点实现通用的数组 + + + + + +## 2 STL初识 + +### 2.1 STL的诞生 + + + +* 长久以来，软件界一直希望建立一种可重复利用的东西 + +* C++的**面向对象**和**泛型编程**思想，目的就是**复用性的提升** + +* 大多情况下，数据结构和算法都未能有一套标准,导致被迫从事大量重复工作 + +* 为了建立数据结构和算法的一套标准,诞生了**STL** + + + + +### 2.2 STL基本概念 + + + +* STL(Standard Template Library,**标准模板库**) +* STL 从广义上分为: **容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator)** +* **容器**和**算法**之间通过**迭代器**进行无缝连接。 +* STL 几乎所有的代码都采用了模板类或者模板函数 + + + + + +### 2.3 STL六大组件 + +STL大体分为六大组件，分别是:**容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）、空间配置器** + + + +1. 容器：各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据。 +2. 算法：各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each等 +3. 迭代器：扮演了容器与算法之间的胶合剂。 +4. 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。 +5. 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。 +6. 空间配置器：负责空间的配置与管理。 + + + + + +### 2.4 STL中容器、算法、迭代器 + + + +**容器：**置物之所也 + +STL**容器**就是将运用**最广泛的一些数据结构**实现出来 + +常用的数据结构：数组, 链表,树, 栈, 队列, 集合, 映射表 等 + +这些容器分为**序列式容器**和**关联式容器**两种: + +​ **序列式容器**:强调值的排序，序列式容器中的每个元素均有固定的位置。 +​ **关联式容器**:二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系 + + + +**算法：**问题之解法也 + +有限的步骤，解决逻辑或数学上的问题，这一门学科我们叫做算法(Algorithms) + +算法分为:**质变算法**和**非质变算法**。 + +质变算法：是指运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等等 + +非质变算法：是指运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等等 + + + +**迭代器：**容器和算法之间粘合剂 + +提供一种方法，使之能够依序寻访某个容器所含的各个元素，而又无需暴露该容器的内部表示方式。 + +每个容器都有自己专属的迭代器 + +迭代器使用非常类似于指针，初学阶段我们可以先理解迭代器为指针 + + + +迭代器种类： + +| 种类 | 功能 | 支持运算 | +| -------------- | -------------------------------------------------------- | --------------------------------------- | +| 输入迭代器 | 对数据的只读访问 | 只读，支持++、==、！= | +| 输出迭代器 | 对数据的只写访问 | 只写，支持++ | +| 前向迭代器 | 读写操作，并能向前推进迭代器 | 读写，支持++、==、！= | +| 双向迭代器 | 读写操作，并能向前和向后操作 | 读写，支持++、--， | +| 随机访问迭代器 | 读写操作，可以以跳跃的方式访问任意数据，功能最强的迭代器 | 读写，支持++、--、[n]、-n、<、<=、>、>= | + +常用的容器中迭代器种类为双向迭代器，和随机访问迭代器 + + + + + + + +### 2.5 容器算法迭代器初识 + + + +了解STL中容器、算法、迭代器概念之后，我们利用代码感受STL的魅力 + +STL中最常用的容器为Vector，可以理解为数组，下面我们将学习如何向这个容器中插入数据、并遍历这个容器 + + + +#### 2.5.1 vector存放内置数据类型 + + + +容器： `vector` + +算法： `for_each` + +迭代器： `vector::iterator` + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +void MyPrint(int val) +{ + cout << val << endl; +} + +void test01() { + + //创建vector容器对象，并且通过模板参数指定容器中存放的数据的类型 + vector v; + //向容器中放数据 + v.push_back(10); + v.push_back(20); + v.push_back(30); + v.push_back(40); + + //每一个容器都有自己的迭代器，迭代器是用来遍历容器中的元素 + //v.begin()返回迭代器，这个迭代器指向容器中第一个数据 + //v.end()返回迭代器，这个迭代器指向容器元素的最后一个元素的下一个位置 + //vector::iterator 拿到vector这种容器的迭代器类型 + + vector::iterator pBegin = v.begin(); + vector::iterator pEnd = v.end(); + + //第一种遍历方式： + while (pBegin != pEnd) { + cout << *pBegin << endl; + pBegin++; + } + + + //第二种遍历方式： + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << endl; + } + cout << endl; + + //第三种遍历方式： + //使用STL提供标准遍历算法 头文件 algorithm + for_each(v.begin(), v.end(), MyPrint); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +#### 2.5.2 Vector存放自定义数据类型 + + + +学习目标：vector中存放自定义数据类型，并打印输出 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +//自定义数据类型 +class Person { +public: + Person(string name, int age) { + mName = name; + mAge = age; + } +public: + string mName; + int mAge; +}; +//存放对象 +void test01() { + + vector v; + + //创建数据 + Person p1("aaa", 10); + Person p2("bbb", 20); + Person p3("ccc", 30); + Person p4("ddd", 40); + Person p5("eee", 50); + + v.push_back(p1); + v.push_back(p2); + v.push_back(p3); + v.push_back(p4); + v.push_back(p5); + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << "Name:" << (*it).mName << " Age:" << (*it).mAge << endl; + + } +} + + +//放对象指针 +void test02() { + + vector v; + + //创建数据 + Person p1("aaa", 10); + Person p2("bbb", 20); + Person p3("ccc", 30); + Person p4("ddd", 40); + Person p5("eee", 50); + + v.push_back(&p1); + v.push_back(&p2); + v.push_back(&p3); + v.push_back(&p4); + v.push_back(&p5); + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + Person * p = (*it); + cout << "Name:" << p->mName << " Age:" << (*it)->mAge << endl; + } +} + + +int main() { + + test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +#### 2.5.3 Vector容器嵌套容器 + + + +学习目标：容器中嵌套容器，我们将所有数据进行遍历输出 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//容器嵌套容器 +void test01() { + + vector< vector > v; + + vector v1; + vector v2; + vector v3; + vector v4; + + for (int i = 0; i < 4; i++) { + v1.push_back(i + 1); + v2.push_back(i + 2); + v3.push_back(i + 3); + v4.push_back(i + 4); + } + + //将容器元素插入到vector v中 + v.push_back(v1); + v.push_back(v2); + v.push_back(v3); + v.push_back(v4); + + + for (vector>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + + for (vector::iterator vit = (*it).begin(); vit != (*it).end(); vit++) { + cout << *vit << " "; + } + cout << endl; + } + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + + + +## 3 STL- 常用容器 + +### 3.1 string容器 + + + +#### 3.1.1 string基本概念 + +**本质：** + +* string是C++风格的字符串，而string本质上是一个类 + + + +**string和char * 区别：** + +* char * 是一个指针 +* string是一个类，类内部封装了char\*，管理这个字符串，是一个char*型的容器。 + + + +**特点：** + +string 类内部封装了很多成员方法 + +例如：查找find，拷贝copy，删除delete 替换replace，插入insert + +string管理char*所分配的内存，不用担心复制越界和取值越界等，由类内部进行负责 + + + +#### 3.1.2 string构造函数 + +构造函数原型： + +* `string();` //创建一个空的字符串 例如: string str; + `string(const char* s);` //使用字符串s初始化 +* `string(const string& str);` //使用一个string对象初始化另一个string对象 +* `string(int n, char c);` //使用n个字符c初始化 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +//string构造 +void test01() +{ + string s1; //创建空字符串，调用无参构造函数 + cout << "str1 = " << s1 << endl; + + const char* str = "hello world"; + string s2(str); //把c_string转换成了string + + cout << "str2 = " << s2 << endl; + + string s3(s2); //调用拷贝构造函数 + cout << "str3 = " << s3 << endl; + + string s4(10, 'a'); + cout << "str3 = " << s3 << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：string的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可 + + + + + + + + + +#### 3.1.3 string赋值操作 + +功能描述： + +* 给string字符串进行赋值 + + + +赋值的函数原型： + +* `string& operator=(const char* s);` //char*类型字符串 赋值给当前的字符串 +* `string& operator=(const string &s);` //把字符串s赋给当前的字符串 +* `string& operator=(char c);` //字符赋值给当前的字符串 +* `string& assign(const char *s);` //把字符串s赋给当前的字符串 +* `string& assign(const char *s, int n);` //把字符串s的前n个字符赋给当前的字符串 +* `string& assign(const string &s);` //把字符串s赋给当前字符串 +* `string& assign(int n, char c);` //用n个字符c赋给当前字符串 + + + + +**示例：** + +```C++ +//赋值 +void test01() +{ + string str1; + str1 = "hello world"; + cout << "str1 = " << str1 << endl; + + string str2; + str2 = str1; + cout << "str2 = " << str2 << endl; + + string str3; + str3 = 'a'; + cout << "str3 = " << str3 << endl; + + string str4; + str4.assign("hello c++"); + cout << "str4 = " << str4 << endl; + + string str5; + str5.assign("hello c++",5); + cout << "str5 = " << str5 << endl; + + + string str6; + str6.assign(str5); + cout << "str6 = " << str6 << endl; + + string str7; + str7.assign(5, 'x'); + cout << "str7 = " << str7 << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +​ string的赋值方式很多，`operator=` 这种方式是比较实用的 + + + + + + + + + +#### 3.1.4 string字符串拼接 + +**功能描述：** + +* 实现在字符串末尾拼接字符串 + + + +**函数原型：** + +* `string& operator+=(const char* str);` //重载+=操作符 +* `string& operator+=(const char c);` //重载+=操作符 +* `string& operator+=(const string& str);` //重载+=操作符 +* `string& append(const char *s); ` //把字符串s连接到当前字符串结尾 +* `string& append(const char *s, int n);` //把字符串s的前n个字符连接到当前字符串结尾 +* `string& append(const string &s);` //同operator+=(const string& str) +* `string& append(const string &s, int pos, int n);`//字符串s中从pos开始的n个字符连接到字符串结尾 + + + + +**示例：** + + +```C++ +//字符串拼接 +void test01() +{ + string str1 = "我"; + + str1 += "爱玩游戏"; + + cout << "str1 = " << str1 << endl; + + str1 += ':'; + + cout << "str1 = " << str1 << endl; + + string str2 = "LOL DNF"; + + str1 += str2; + + cout << "str1 = " << str1 << endl; + + string str3 = "I"; + str3.append(" love "); + str3.append("game abcde", 4); + //str3.append(str2); + str3.append(str2, 4, 3); // 从下标4位置开始 ，截取3个字符，拼接到字符串末尾 + cout << "str3 = " << str3 << endl; +} +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：字符串拼接的重载版本很多，初学阶段记住几种即可 + + + + + + + +#### 3.1.5 string查找和替换 + +**功能描述：** + +* 查找：查找指定字符串是否存在 +* 替换：在指定的位置替换字符串 + + + +**函数原型：** + +* `int find(const string& str, int pos = 0) const;` //查找str第一次出现位置,从pos开始查找 +* `int find(const char* s, int pos = 0) const; ` //查找s第一次出现位置,从pos开始查找 +* `int find(const char* s, int pos, int n) const; ` //从pos位置查找s的前n个字符第一次位置 +* `int find(const char c, int pos = 0) const; ` //查找字符c第一次出现位置 +* `int rfind(const string& str, int pos = npos) const;` //查找str最后一次位置,从pos开始查找 +* `int rfind(const char* s, int pos = npos) const;` //查找s最后一次出现位置,从pos开始查找 +* `int rfind(const char* s, int pos, int n) const;` //从pos查找s的前n个字符最后一次位置 +* `int rfind(const char c, int pos = 0) const; ` //查找字符c最后一次出现位置 +* `string& replace(int pos, int n, const string& str); ` //替换从pos开始n个字符为字符串str +* `string& replace(int pos, int n,const char* s); ` //替换从pos开始的n个字符为字符串s + + + +**示例：** + +```C++ +//查找和替换 +void test01() +{ + //查找 + string str1 = "abcdefgde"; + + int pos = str1.find("de"); + + if (pos == -1) + { + cout << "未找到" << endl; + } + else + { + cout << "pos = " << pos << endl; + } + + + pos = str1.rfind("de"); + + cout << "pos = " << pos << endl; + +} + +void test02() +{ + //替换 + string str1 = "abcdefgde"; + str1.replace(1, 3, "1111"); + + cout << "str1 = " << str1 << endl; +} + +int main() { + + //test01(); + //test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* find查找是从左往后，rfind从右往左 +* find找到字符串后返回查找的第一个字符位置，找不到返回-1 +* replace在替换时，要指定从哪个位置起，多少个字符，替换成什么样的字符串 + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 3.1.6 string字符串比较 + +**功能描述：** + +* 字符串之间的比较 + +**比较方式：** + +* 字符串比较是按字符的ASCII码进行对比 + += 返回 0 + +\> 返回 1 + +< 返回 -1 + + + +**函数原型：** + +* `int compare(const string &s) const; ` //与字符串s比较 +* `int compare(const char *s) const;` //与字符串s比较 + + + + + +**示例：** + +```C++ +//字符串比较 +void test01() +{ + + string s1 = "hello"; + string s2 = "aello"; + + int ret = s1.compare(s2); + + if (ret == 0) { + cout << "s1 等于 s2" << endl; + } + else if (ret > 0) + { + cout << "s1 大于 s2" << endl; + } + else + { + cout << "s1 小于 s2" << endl; + } + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：字符串对比主要是用于比较两个字符串是否相等，判断谁大谁小的意义并不是很大 + + + + + +#### 3.1.7 string字符存取 + + + +string中单个字符存取方式有两种 + + + +* `char& operator[](int n); ` //通过[]方式取字符 +* `char& at(int n); ` //通过at方法获取字符 + + + + + +**示例：** + +```C++ +void test01() +{ + string str = "hello world"; + + for (int i = 0; i < str.size(); i++) + { + cout << str[i] << " "; + } + cout << endl; + + for (int i = 0; i < str.size(); i++) + { + cout << str.at(i) << " "; + } + cout << endl; + + + //字符修改 + str[0] = 'x'; + str.at(1) = 'x'; + cout << str << endl; + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：string字符串中单个字符存取有两种方式，利用 [ ] 或 at + + + + + + + + + +#### 3.1.8 string插入和删除 + +**功能描述：** + +* 对string字符串进行插入和删除字符操作 + +**函数原型：** + +* `string& insert(int pos, const char* s); ` //插入字符串 +* `string& insert(int pos, const string& str); ` //插入字符串 +* `string& insert(int pos, int n, char c);` //在指定位置插入n个字符c +* `string& erase(int pos, int n = npos);` //删除从Pos开始的n个字符 + + + + + +**示例：** + +```C++ +//字符串插入和删除 +void test01() +{ + string str = "hello"; + str.insert(1, "111"); + cout << str << endl; + + str.erase(1, 3); //从1号位置开始3个字符 + cout << str << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**插入和删除的起始下标都是从0开始 + + + + + + + + + + + +#### 3.1.9 string子串 + +**功能描述：** + +* 从字符串中获取想要的子串 + + + +**函数原型：** + +* `string substr(int pos = 0, int n = npos) const;` //返回由pos开始的n个字符组成的字符串 + + + + +**示例：** + +```C++ +//子串 +void test01() +{ + + string str = "abcdefg"; + string subStr = str.substr(1, 3); + cout << "subStr = " << subStr << endl; + + string email = "hello@sina.com"; + int pos = email.find("@"); + string username = email.substr(0, pos); + cout << "username: " << username << endl; + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**灵活的运用求子串功能，可以在实际开发中获取有效的信息 + + + + + + + +### 3.2 vector容器 + + + +#### 3.2.1 vector基本概念 + +**功能：** + +* vector数据结构和**数组非常相似**，也称为**单端数组** + + + +**vector与普通数组区别：** + +* 不同之处在于数组是静态空间，而vector可以**动态扩展** + + + +**动态扩展：** + +* 并不是在原空间之后续接新空间，而是找更大的内存空间，然后将原数据拷贝新空间，释放原空间 + + + +![说明: 2015-11-10_151152](assets/clip_image002.jpg) + + + +* vector容器的迭代器是支持随机访问的迭代器 + + + + + +#### 3.2.2 vector构造函数 + + + +**功能描述：** + +* 创建vector容器 + + + +**函数原型：** + +* `vector v; ` //采用模板实现类实现，默认构造函数 +* `vector(v.begin(), v.end()); ` //将v[begin(), end())区间中的元素拷贝给本身。 +* `vector(n, elem);` //构造函数将n个elem拷贝给本身。 +* `vector(const vector &vec);` //拷贝构造函数。 + + + + +**示例：** + + +```C++ +#include + +void printVector(vector& v) { + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + vector v1; //无参构造 + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v1.push_back(i); + } + printVector(v1); + + vector v2(v1.begin(), v1.end()); + printVector(v2); + + vector v3(10, 100); + printVector(v3); + + vector v4(v3); + printVector(v4); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**vector的多种构造方式没有可比性，灵活使用即可 + + + + + + + + + +#### 3.2.3 vector赋值操作 + + + +**功能描述：** + +* 给vector容器进行赋值 + + + +**函数原型：** + +* `vector& operator=(const vector &vec);`//重载等号操作符 + + +* `assign(beg, end);` //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。 +* `assign(n, elem);` //将n个elem拷贝赋值给本身。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printVector(vector& v) { + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//赋值操作 +void test01() +{ + vector v1; //无参构造 + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v1.push_back(i); + } + printVector(v1); + + vectorv2; + v2 = v1; + printVector(v2); + + vectorv3; + v3.assign(v1.begin(), v1.end()); + printVector(v3); + + vectorv4; + v4.assign(10, 100); + printVector(v4); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +总结： vector赋值方式比较简单，使用operator=，或者assign都可以 + + + + + + + +#### 3.2.4 vector容量和大小 + +**功能描述：** + +* 对vector容器的容量和大小操作 + + + +**函数原型：** + +* `empty(); ` //判断容器是否为空 + +* `capacity();` //容器的容量 + +* `size();` //返回容器中元素的个数 + +* `resize(int num);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。 + + ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。 + +* `resize(int num, elem);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。 + + ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除 + + + + +**示例：** + + +```C++ +#include + +void printVector(vector& v) { + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + vector v1; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v1.push_back(i); + } + printVector(v1); + if (v1.empty()) + { + cout << "v1为空" << endl; + } + else + { + cout << "v1不为空" << endl; + cout << "v1的容量 = " << v1.capacity() << endl; + cout << "v1的大小 = " << v1.size() << endl; + } + + //resize 重新指定大小 ，若指定的更大，默认用0填充新位置，可以利用重载版本替换默认填充 + v1.resize(15,10); + printVector(v1); + + //resize 重新指定大小 ，若指定的更小，超出部分元素被删除 + v1.resize(5); + printVector(v1); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +总结： + +* 判断是否为空 --- empty +* 返回元素个数 --- size +* 返回容器容量 --- capacity +* 重新指定大小 --- resize + + + + + + + + + + + + + +#### 3.2.5 vector插入和删除 + +**功能描述：** + +* 对vector容器进行插入、删除操作 + + + +**函数原型：** + +* `push_back(ele);` //尾部插入元素ele +* `pop_back();` //删除最后一个元素 +* `insert(const_iterator pos, ele);` //迭代器指向位置pos插入元素ele +* `insert(const_iterator pos, int count,ele);`//迭代器指向位置pos插入count个元素ele +* `erase(const_iterator pos);` //删除迭代器指向的元素 +* `erase(const_iterator start, const_iterator end);`//删除迭代器从start到end之间的元素 +* `clear();` //删除容器中所有元素 + + + + + +**示例：** + +```C++ + +#include + +void printVector(vector& v) { + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//插入和删除 +void test01() +{ + vector v1; + //尾插 + v1.push_back(10); + v1.push_back(20); + v1.push_back(30); + v1.push_back(40); + v1.push_back(50); + printVector(v1); + //尾删 + v1.pop_back(); + printVector(v1); + //插入 + v1.insert(v1.begin(), 100); + printVector(v1); + + v1.insert(v1.begin(), 2, 1000); + printVector(v1); + + //删除 + v1.erase(v1.begin()); + printVector(v1); + + //清空 + v1.erase(v1.begin(), v1.end()); + v1.clear(); + printVector(v1); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 尾插 --- push_back +* 尾删 --- pop_back +* 插入 --- insert (位置迭代器) +* 删除 --- erase （位置迭代器） +* 清空 --- clear + + + + + + + + + + + + + +#### 3.2.6 vector数据存取 + + + +**功能描述：** + +* 对vector中的数据的存取操作 + + + +**函数原型：** + +* `at(int idx); ` //返回索引idx所指的数据 +* `operator[]; ` //返回索引idx所指的数据 +* `front(); ` //返回容器中第一个数据元素 +* `back();` //返回容器中最后一个数据元素 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void test01() +{ + vectorv1; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v1.push_back(i); + } + + for (int i = 0; i < v1.size(); i++) + { + cout << v1[i] << " "; + } + cout << endl; + + for (int i = 0; i < v1.size(); i++) + { + cout << v1.at(i) << " "; + } + cout << endl; + + cout << "v1的第一个元素为： " << v1.front() << endl; + cout << "v1的最后一个元素为： " << v1.back() << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 除了用迭代器获取vector容器中元素，[ ]和at也可以 +* front返回容器第一个元素 +* back返回容器最后一个元素 + + + + + + + + + + + +#### 3.2.7 vector互换容器 + +**功能描述：** + +* 实现两个容器内元素进行互换 + + + +**函数原型：** + +* `swap(vec);` // 将vec与本身的元素互换 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printVector(vector& v) { + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + vectorv1; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v1.push_back(i); + } + printVector(v1); + + vectorv2; + for (int i = 10; i > 0; i--) + { + v2.push_back(i); + } + printVector(v2); + + //互换容器 + cout << "互换后" << endl; + v1.swap(v2); + printVector(v1); + printVector(v2); +} + +void test02() +{ + vector v; + for (int i = 0; i < 100000; i++) { + v.push_back(i); + } + + cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl; + cout << "v的大小为：" << v.size() << endl; + + v.resize(3); + + cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl; + cout << "v的大小为：" << v.size() << endl; + + //收缩内存 + vector(v).swap(v); //匿名对象 + + cout << "v的容量为：" << v.capacity() << endl; + cout << "v的大小为：" << v.size() << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +总结：swap可以使两个容器互换，可以达到实用的收缩内存效果 + + + + + + + + + +#### 3.2.8 vector预留空间 + +**功能描述：** + +* 减少vector在动态扩展容量时的扩展次数 + + + +**函数原型：** + +* `reserve(int len);`//容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void test01() +{ + vector v; + + //预留空间 + v.reserve(100000); + + int num = 0; + int* p = NULL; + for (int i = 0; i < 100000; i++) { + v.push_back(i); + if (p != &v[0]) { + p = &v[0]; + num++; + } + } + + cout << "num:" << num << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：如果数据量较大，可以一开始利用reserve预留空间 + + + + + + + + + + + +### 3.3 deque容器 + +#### 3.3.1 deque容器基本概念 + + + +**功能：** + +* 双端数组，可以对头端进行插入删除操作 + + + +**deque与vector区别：** + +* vector对于头部的插入删除效率低，数据量越大，效率越低 +* deque相对而言，对头部的插入删除速度会比vector快 +* vector访问元素时的速度会比deque快,这和两者内部实现有关 + +![说明: 2015-11-19_204101](assets/clip_image002-1547547642923.jpg) + + + +deque内部工作原理: + +deque内部有个**中控器**，维护每段缓冲区中的内容，缓冲区中存放真实数据 + +中控器维护的是每个缓冲区的地址，使得使用deque时像一片连续的内存空间 + +![clip_image002-1547547896341](assets/clip_image002-1547547896341.jpg) + +* deque容器的迭代器也是支持随机访问的 + + + +#### 3.3.2 deque构造函数 + +**功能描述：** + +* deque容器构造 + + + +**函数原型：** + +* `deque` deqT; //默认构造形式 +* `deque(beg, end);` //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。 +* `deque(n, elem);` //构造函数将n个elem拷贝给本身。 +* `deque(const deque &deq);` //拷贝构造函数 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printDeque(const deque& d) +{ + for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { + cout << *it << " "; + + } + cout << endl; +} +//deque构造 +void test01() { + + deque d1; //无参构造函数 + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + d1.push_back(i); + } + printDeque(d1); + deque d2(d1.begin(),d1.end()); + printDeque(d2); + + dequed3(10,100); + printDeque(d3); + + dequed4 = d3; + printDeque(d4); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**deque容器和vector容器的构造方式几乎一致，灵活使用即可 + + + + + + + + + +#### 3.3.3 deque赋值操作 + + + +**功能描述：** + +* 给deque容器进行赋值 + + + +**函数原型：** + +* `deque& operator=(const deque &deq); ` //重载等号操作符 + + +* `assign(beg, end);` //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。 +* `assign(n, elem);` //将n个elem拷贝赋值给本身。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printDeque(const deque& d) +{ + for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { + cout << *it << " "; + + } + cout << endl; +} +//赋值操作 +void test01() +{ + deque d1; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + d1.push_back(i); + } + printDeque(d1); + + dequed2; + d2 = d1; + printDeque(d2); + + dequed3; + d3.assign(d1.begin(), d1.end()); + printDeque(d3); + + dequed4; + d4.assign(10, 100); + printDeque(d4); + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：deque赋值操作也与vector相同，需熟练掌握 + + + + + + + +#### 3.3.4 deque大小操作 + +**功能描述：** + +* 对deque容器的大小进行操作 + + + +**函数原型：** + +* `deque.empty();` //判断容器是否为空 + +* `deque.size();` //返回容器中元素的个数 + +* `deque.resize(num);` //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以默认值填充新位置。 + + ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。 + +* `deque.resize(num, elem);` //重新指定容器的长度为num,若容器变长，则以elem值填充新位置。 + + ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printDeque(const deque& d) +{ + for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { + cout << *it << " "; + + } + cout << endl; +} + +//大小操作 +void test01() +{ + deque d1; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + d1.push_back(i); + } + printDeque(d1); + + //判断容器是否为空 + if (d1.empty()) { + cout << "d1为空!" << endl; + } + else { + cout << "d1不为空!" << endl; + //统计大小 + cout << "d1的大小为：" << d1.size() << endl; + } + + //重新指定大小 + d1.resize(15, 1); + printDeque(d1); + + d1.resize(5); + printDeque(d1); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* deque没有容量的概念 +* 判断是否为空 --- empty +* 返回元素个数 --- size +* 重新指定个数 --- resize + + + + + + + + + +#### 3.3.5 deque 插入和删除 + +**功能描述：** + +* 向deque容器中插入和删除数据 + + + +**函数原型：** + +两端插入操作： + +- `push_back(elem);` //在容器尾部添加一个数据 +- `push_front(elem);` //在容器头部插入一个数据 +- `pop_back();` //删除容器最后一个数据 +- `pop_front();` //删除容器第一个数据 + +指定位置操作： + +* `insert(pos,elem);` //在pos位置插入一个elem元素的拷贝，返回新数据的位置。 + +* `insert(pos,n,elem);` //在pos位置插入n个elem数据，无返回值。 + +* `insert(pos,beg,end);` //在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。 + +* `clear();` //清空容器的所有数据 + +* `erase(beg,end);` //删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。 + +* `erase(pos);` //删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。 + + + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printDeque(const deque& d) +{ + for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { + cout << *it << " "; + + } + cout << endl; +} +//两端操作 +void test01() +{ + deque d; + //尾插 + d.push_back(10); + d.push_back(20); + //头插 + d.push_front(100); + d.push_front(200); + + printDeque(d); + + //尾删 + d.pop_back(); + //头删 + d.pop_front(); + printDeque(d); +} + +//插入 +void test02() +{ + deque d; + d.push_back(10); + d.push_back(20); + d.push_front(100); + d.push_front(200); + printDeque(d); + + d.insert(d.begin(), 1000); + printDeque(d); + + d.insert(d.begin(), 2,10000); + printDeque(d); + + dequed2; + d2.push_back(1); + d2.push_back(2); + d2.push_back(3); + + d.insert(d.begin(), d2.begin(), d2.end()); + printDeque(d); + +} + +//删除 +void test03() +{ + deque d; + d.push_back(10); + d.push_back(20); + d.push_front(100); + d.push_front(200); + printDeque(d); + + d.erase(d.begin()); + printDeque(d); + + d.erase(d.begin(), d.end()); + d.clear(); + printDeque(d); +} + +int main() { + + //test01(); + + //test02(); + + test03(); + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +总结： + +* 插入和删除提供的位置是迭代器！ +* 尾插 --- push_back +* 尾删 --- pop_back +* 头插 --- push_front +* 头删 --- pop_front + + + + + + + + + + + +#### 3.3.6 deque 数据存取 + + + +**功能描述：** + +* 对deque 中的数据的存取操作 + + + +**函数原型：** + +- `at(int idx); ` //返回索引idx所指的数据 +- `operator[]; ` //返回索引idx所指的数据 +- `front(); ` //返回容器中第一个数据元素 +- `back();` //返回容器中最后一个数据元素 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printDeque(const deque& d) +{ + for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { + cout << *it << " "; + + } + cout << endl; +} + +//数据存取 +void test01() +{ + + deque d; + d.push_back(10); + d.push_back(20); + d.push_front(100); + d.push_front(200); + + for (int i = 0; i < d.size(); i++) { + cout << d[i] << " "; + } + cout << endl; + + + for (int i = 0; i < d.size(); i++) { + cout << d.at(i) << " "; + } + cout << endl; + + cout << "front:" << d.front() << endl; + + cout << "back:" << d.back() << endl; + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +- 除了用迭代器获取deque容器中元素，[ ]和at也可以 +- front返回容器第一个元素 +- back返回容器最后一个元素 + + + + + + + + + + + + + +#### 3.3.7 deque 排序 + +**功能描述：** + +* 利用算法实现对deque容器进行排序 + + + +**算法：** + +* `sort(iterator beg, iterator end)` //对beg和end区间内元素进行排序 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +void printDeque(const deque& d) +{ + for (deque::const_iterator it = d.begin(); it != d.end(); it++) { + cout << *it << " "; + + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + + deque d; + d.push_back(10); + d.push_back(20); + d.push_front(100); + d.push_front(200); + + printDeque(d); + sort(d.begin(), d.end()); + printDeque(d); + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：sort算法非常实用，使用时包含头文件 algorithm即可 + + + + + + + + + + + +### 3.4 案例-评委打分 + + + +#### 3.4.1 案例描述 + +有5名选手：选手ABCDE，10个评委分别对每一名选手打分，去除最高分，去除评委中最低分，取平均分。 + + + +#### 3.4.2 实现步骤 + +1. 创建五名选手，放到vector中 +2. 遍历vector容器，取出来每一个选手，执行for循环，可以把10个评分打分存到deque容器中 +3. sort算法对deque容器中分数排序，去除最高和最低分 +4. deque容器遍历一遍，累加总分 +5. 获取平均分 + + + + + +**示例代码：** + +```C++ +//选手类 +class Person +{ +public: + Person(string name, int score) + { + this->m_Name = name; + this->m_Score = score; + } + + string m_Name; //姓名 + int m_Score; //平均分 +}; + +void createPerson(vector&v) +{ + string nameSeed = "ABCDE"; + for (int i = 0; i < 5; i++) + { + string name = "选手"; + name += nameSeed[i]; + + int score = 0; + + Person p(name, score); + + //将创建的person对象 放入到容器中 + v.push_back(p); + } +} + +//打分 +void setScore(vector&v) +{ + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + { + //将评委的分数 放入到deque容器中 + dequed; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + int score = rand() % 41 + 60; // 60 ~ 100 + d.push_back(score); + } + + //cout << "选手： " << it->m_Name << " 打分： " << endl; + //for (deque::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) + //{ + // cout << *dit << " "; + //} + //cout << endl; + + //排序 + sort(d.begin(), d.end()); + + //去除最高和最低分 + d.pop_back(); + d.pop_front(); + + //取平均分 + int sum = 0; + for (deque::iterator dit = d.begin(); dit != d.end(); dit++) + { + sum += *dit; //累加每个评委的分数 + } + + int avg = sum / d.size(); + + //将平均分 赋值给选手身上 + it->m_Score = avg; + } + +} + +void showScore(vector&v) +{ + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + { + cout << "姓名： " << it->m_Name << " 平均分： " << it->m_Score << endl; + } +} + +int main() { + + //随机数种子 + srand((unsigned int)time(NULL)); + + //1、创建5名选手 + vectorv; //存放选手容器 + createPerson(v); + + //测试 + //for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + //{ + // cout << "姓名： " << (*it).m_Name << " 分数： " << (*it).m_Score << endl; + //} + + //2、给5名选手打分 + setScore(v); + + //3、显示最后得分 + showScore(v); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：** 选取不同的容器操作数据，可以提升代码的效率 + + + + + + + +### 3.5 stack容器 + +#### 3.5.1 stack 基本概念 + + + +**概念：**stack是一种**先进后出**(First In Last Out,FILO)的数据结构，它只有一个出口 + + + + + +![说明: 2015-11-15_195707](assets/clip_image002-1547604555425.jpg) + +栈中只有顶端的元素才可以被外界使用，因此栈不允许有遍历行为 + +栈中进入数据称为 --- **入栈** `push` + +栈中弹出数据称为 --- **出栈** `pop` + + + +生活中的栈： + +![img](assets/clip_image002.png) + + + + + +![img](assets/clip_image002-1547605111510.jpg) + + + +#### 3.5.2 stack 常用接口 + +功能描述：栈容器常用的对外接口 + + + +构造函数： + +* `stack stk;` //stack采用模板类实现， stack对象的默认构造形式 +* `stack(const stack &stk);` //拷贝构造函数 + +赋值操作： + +* `stack& operator=(const stack &stk);` //重载等号操作符 + +数据存取： + +* `push(elem);` //向栈顶添加元素 +* `pop();` //从栈顶移除第一个元素 +* `top(); ` //返回栈顶元素 + +大小操作： + +* `empty();` //判断堆栈是否为空 +* `size(); ` //返回栈的大小 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//栈容器常用接口 +void test01() +{ + //创建栈容器 栈容器必须符合先进后出 + stack s; + + //向栈中添加元素，叫做 压栈 入栈 + s.push(10); + s.push(20); + s.push(30); + + while (!s.empty()) { + //输出栈顶元素 + cout << "栈顶元素为： " << s.top() << endl; + //弹出栈顶元素 + s.pop(); + } + cout << "栈的大小为：" << s.size() << endl; + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 入栈 --- push +* 出栈 --- pop +* 返回栈顶 --- top +* 判断栈是否为空 --- empty +* 返回栈大小 --- size + + + + + + + + + + + +### 3.6 queue 容器 + +#### 3.6.1 queue 基本概念 + + + +**概念：**Queue是一种**先进先出**(First In First Out,FIFO)的数据结构，它有两个出口 + + + + + + + +![说明: 2015-11-15_214429](assets/clip_image002-1547606475892.jpg) + +队列容器允许从一端新增元素，从另一端移除元素 + +队列中只有队头和队尾才可以被外界使用，因此队列不允许有遍历行为 + +队列中进数据称为 --- **入队** `push` + +队列中出数据称为 --- **出队** `pop` + + + +生活中的队列： + +![1547606785041](assets/1547606785041.png) + + + + + + + +#### 3.6.2 queue 常用接口 + + + +功能描述：栈容器常用的对外接口 + + + +构造函数： + +- `queue que;` //queue采用模板类实现，queue对象的默认构造形式 +- `queue(const queue &que);` //拷贝构造函数 + +赋值操作： + +- `queue& operator=(const queue &que);` //重载等号操作符 + +数据存取： + +- `push(elem);` //往队尾添加元素 +- `pop();` //从队头移除第一个元素 +- `back();` //返回最后一个元素 +- `front(); ` //返回第一个元素 + +大小操作： + +- `empty();` //判断堆栈是否为空 +- `size(); ` //返回栈的大小 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +class Person +{ +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + + string m_Name; + int m_Age; +}; + +void test01() { + + //创建队列 + queue q; + + //准备数据 + Person p1("唐僧", 30); + Person p2("孙悟空", 1000); + Person p3("猪八戒", 900); + Person p4("沙僧", 800); + + //向队列中添加元素 入队操作 + q.push(p1); + q.push(p2); + q.push(p3); + q.push(p4); + + //队列不提供迭代器，更不支持随机访问 + while (!q.empty()) { + //输出队头元素 + cout << "队头元素-- 姓名： " << q.front().m_Name + << " 年龄： "<< q.front().m_Age << endl; + + cout << "队尾元素-- 姓名： " << q.back().m_Name + << " 年龄： " << q.back().m_Age << endl; + + cout << endl; + //弹出队头元素 + q.pop(); + } + + cout << "队列大小为：" << q.size() << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +- 入队 --- push +- 出队 --- pop +- 返回队头元素 --- front +- 返回队尾元素 --- back +- 判断队是否为空 --- empty +- 返回队列大小 --- size + + + + + + + + + + + + + + + +### 3.7 list容器 + +#### 3.7.1 list基本概念 + + + +**功能：**将数据进行链式存储 + +**链表**（list）是一种物理存储单元上非连续的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接实现的 + + + +链表的组成：链表由一系列**结点**组成 + + + +结点的组成：一个是存储数据元素的**数据域**，另一个是存储下一个结点地址的**指针域** + + + +STL中的链表是一个双向循环链表 + + + +![说明: 2015-11-15_225145](assets/clip_image002-1547608564071.jpg) + +由于链表的存储方式并不是连续的内存空间，因此链表list中的迭代器只支持前移和后移，属于**双向迭代器** + + + +list的优点： + +* 采用动态存储分配，不会造成内存浪费和溢出 +* 链表执行插入和删除操作十分方便，修改指针即可，不需要移动大量元素 + +list的缺点： + +* 链表灵活，但是空间(指针域) 和 时间（遍历）额外耗费较大 + + + +List有一个重要的性质，插入操作和删除操作都不会造成原有list迭代器的失效，这在vector是不成立的。 + + + +总结：STL中**List和vector是两个最常被使用的容器**，各有优缺点 + + + + + +#### 3.7.2 list构造函数 + +**功能描述：** + +* 创建list容器 + + + +**函数原型：** + +* `list lst;` //list采用采用模板类实现,对象的默认构造形式： +* `list(beg,end);` //构造函数将[beg, end)区间中的元素拷贝给本身。 +* `list(n,elem);` //构造函数将n个elem拷贝给本身。 +* `list(const list &lst);` //拷贝构造函数。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printList(const list& L) { + + for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + listL1; + L1.push_back(10); + L1.push_back(20); + L1.push_back(30); + L1.push_back(40); + + printList(L1); + + listL2(L1.begin(),L1.end()); + printList(L2); + + listL3(L2); + printList(L3); + + listL4(10, 1000); + printList(L4); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：list构造方式同其他几个STL常用容器，熟练掌握即可 + + + + + + + + + + + + + +#### 3.7.3 list 赋值和交换 + +**功能描述：** + +* 给list容器进行赋值，以及交换list容器 + +**函数原型：** + +* `assign(beg, end);` //将[beg, end)区间中的数据拷贝赋值给本身。 +* `assign(n, elem);` //将n个elem拷贝赋值给本身。 +* `list& operator=(const list &lst);` //重载等号操作符 +* `swap(lst);` //将lst与本身的元素互换。 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printList(const list& L) { + + for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//赋值和交换 +void test01() +{ + listL1; + L1.push_back(10); + L1.push_back(20); + L1.push_back(30); + L1.push_back(40); + printList(L1); + + //赋值 + listL2; + L2 = L1; + printList(L2); + + listL3; + L3.assign(L2.begin(), L2.end()); + printList(L3); + + listL4; + L4.assign(10, 100); + printList(L4); + +} + +//交换 +void test02() +{ + + listL1; + L1.push_back(10); + L1.push_back(20); + L1.push_back(30); + L1.push_back(40); + + listL2; + L2.assign(10, 100); + + cout << "交换前： " << endl; + printList(L1); + printList(L2); + + cout << endl; + + L1.swap(L2); + + cout << "交换后： " << endl; + printList(L1); + printList(L2); + +} + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：list赋值和交换操作能够灵活运用即可 + + + + + + + + + + + + + + + +#### 3.7.4 list 大小操作 + +**功能描述：** + +* 对list容器的大小进行操作 + + + +**函数原型：** + +* `size(); ` //返回容器中元素的个数 + +* `empty(); ` //判断容器是否为空 + +* `resize(num);` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以默认值填充新位置。 + + ​ //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。 + +* `resize(num, elem); ` //重新指定容器的长度为num，若容器变长，则以elem值填充新位置。 + + //如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printList(const list& L) { + + for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//大小操作 +void test01() +{ + listL1; + L1.push_back(10); + L1.push_back(20); + L1.push_back(30); + L1.push_back(40); + + if (L1.empty()) + { + cout << "L1为空" << endl; + } + else + { + cout << "L1不为空" << endl; + cout << "L1的大小为： " << L1.size() << endl; + } + + //重新指定大小 + L1.resize(10); + printList(L1); + + L1.resize(2); + printList(L1); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +- 判断是否为空 --- empty +- 返回元素个数 --- size +- 重新指定个数 --- resize + + + + + + + + + + + +#### 3.7.5 list 插入和删除 + +**功能描述：** + +* 对list容器进行数据的插入和删除 + + + +**函数原型：** + +* push_back(elem);//在容器尾部加入一个元素 +* pop_back();//删除容器中最后一个元素 +* push_front(elem);//在容器开头插入一个元素 +* pop_front();//从容器开头移除第一个元素 +* insert(pos,elem);//在pos位置插elem元素的拷贝，返回新数据的位置。 +* insert(pos,n,elem);//在pos位置插入n个elem数据，无返回值。 +* insert(pos,beg,end);//在pos位置插入[beg,end)区间的数据，无返回值。 +* clear();//移除容器的所有数据 +* erase(beg,end);//删除[beg,end)区间的数据，返回下一个数据的位置。 +* erase(pos);//删除pos位置的数据，返回下一个数据的位置。 +* remove(elem);//删除容器中所有与elem值匹配的元素。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printList(const list& L) { + + for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//插入和删除 +void test01() +{ + list L; + //尾插 + L.push_back(10); + L.push_back(20); + L.push_back(30); + //头插 + L.push_front(100); + L.push_front(200); + L.push_front(300); + + printList(L); + + //尾删 + L.pop_back(); + printList(L); + + //头删 + L.pop_front(); + printList(L); + + //插入 + list::iterator it = L.begin(); + L.insert(++it, 1000); + printList(L); + + //删除 + it = L.begin(); + L.erase(++it); + printList(L); + + //移除 + L.push_back(10000); + L.push_back(10000); + L.push_back(10000); + printList(L); + L.remove(10000); + printList(L); + + //清空 + L.clear(); + printList(L); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 尾插 --- push_back +* 尾删 --- pop_back +* 头插 --- push_front +* 头删 --- pop_front +* 插入 --- insert +* 删除 --- erase +* 移除 --- remove +* 清空 --- clear + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 3.7.6 list 数据存取 + +**功能描述：** + +* 对list容器中数据进行存取 + + + +**函数原型：** + +* `front();` //返回第一个元素。 +* `back();` //返回最后一个元素。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//数据存取 +void test01() +{ + listL1; + L1.push_back(10); + L1.push_back(20); + L1.push_back(30); + L1.push_back(40); + + + //cout << L1.at(0) << endl;//错误 不支持at访问数据 + //cout << L1[0] << endl; //错误 不支持[]方式访问数据 + cout << "第一个元素为： " << L1.front() << endl; + cout << "最后一个元素为： " << L1.back() << endl; + + //list容器的迭代器是双向迭代器，不支持随机访问 + list::iterator it = L1.begin(); + //it = it + 1;//错误，不可以跳跃访问，即使是+1 +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} + +``` + +总结： + +* list容器中不可以通过[]或者at方式访问数据 +* 返回第一个元素 --- front +* 返回最后一个元素 --- back + + + + + + + + + + + +#### 3.7.7 list 反转和排序 + +**功能描述：** + +* 将容器中的元素反转，以及将容器中的数据进行排序 + + + +**函数原型：** + +* `reverse();` //反转链表 +* `sort();` //链表排序 + + + + + +**示例：** + +```C++ +void printList(const list& L) { + + for (list::const_iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +bool myCompare(int val1 , int val2) +{ + return val1 > val2; +} + +//反转和排序 +void test01() +{ + list L; + L.push_back(90); + L.push_back(30); + L.push_back(20); + L.push_back(70); + printList(L); + + //反转容器的元素 + L.reverse(); + printList(L); + + //排序 + L.sort(); //默认的排序规则 从小到大 + printList(L); + + L.sort(myCompare); //指定规则，从大到小 + printList(L); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 反转 --- reverse +* 排序 --- sort （成员函数） + + + + + + + + + + + +#### 3.7.8 排序案例 + +案例描述：将Person自定义数据类型进行排序，Person中属性有姓名、年龄、身高 + +排序规则：按照年龄进行升序，如果年龄相同按照身高进行降序 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +class Person { +public: + Person(string name, int age , int height) { + m_Name = name; + m_Age = age; + m_Height = height; + } + +public: + string m_Name; //姓名 + int m_Age; //年龄 + int m_Height; //身高 +}; + + +bool ComparePerson(Person& p1, Person& p2) { + + if (p1.m_Age == p2.m_Age) { + return p1.m_Height > p2.m_Height; + } + else + { + return p1.m_Age < p2.m_Age; + } + +} + +void test01() { + + list L; + + Person p1("刘备", 35 , 175); + Person p2("曹操", 45 , 180); + Person p3("孙权", 40 , 170); + Person p4("赵云", 25 , 190); + Person p5("张飞", 35 , 160); + Person p6("关羽", 35 , 200); + + L.push_back(p1); + L.push_back(p2); + L.push_back(p3); + L.push_back(p4); + L.push_back(p5); + L.push_back(p6); + + for (list::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age + << " 身高： " << it->m_Height << endl; + } + + cout << "---------------------------------" << endl; + L.sort(ComparePerson); //排序 + + for (list::iterator it = L.begin(); it != L.end(); it++) { + cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age + << " 身高： " << it->m_Height << endl; + } +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +总结： + +* 对于自定义数据类型，必须要指定排序规则，否则编译器不知道如何进行排序 + + +* 高级排序只是在排序规则上再进行一次逻辑规则制定，并不复杂 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +### 3.8 set/ multiset 容器 + +#### 3.8.1 set基本概念 + +**简介：** + +* 所有元素都会在插入时自动被排序 + + + + + +**本质：** + +* set/multiset属于**关联式容器**，底层结构是用**二叉树**实现。 + + + + + +**set和multiset区别**： + +* set不允许容器中有重复的元素 +* multiset允许容器中有重复的元素 + + + + + +#### 3.8.2 set构造和赋值 + +功能描述：创建set容器以及赋值 + + + +构造： + +* `set st;` //默认构造函数： +* `set(const set &st);` //拷贝构造函数 + +赋值： + +* `set& operator=(const set &st);` //重载等号操作符 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printSet(set & s) +{ + for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//构造和赋值 +void test01() +{ + set s1; + + s1.insert(10); + s1.insert(30); + s1.insert(20); + s1.insert(40); + printSet(s1); + + //拷贝构造 + sets2(s1); + printSet(s2); + + //赋值 + sets3; + s3 = s2; + printSet(s3); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* set容器插入数据时用insert +* set容器插入数据的数据会自动排序 + + + + + + + + + + + +#### 3.8.3 set大小和交换 + +**功能描述：** + +* 统计set容器大小以及交换set容器 + + + +**函数原型：** + +* `size();` //返回容器中元素的数目 +* `empty();` //判断容器是否为空 +* `swap(st);` //交换两个集合容器 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printSet(set & s) +{ + for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//大小 +void test01() +{ + + set s1; + + s1.insert(10); + s1.insert(30); + s1.insert(20); + s1.insert(40); + + if (s1.empty()) + { + cout << "s1为空" << endl; + } + else + { + cout << "s1不为空" << endl; + cout << "s1的大小为： " << s1.size() << endl; + } + +} + +//交换 +void test02() +{ + set s1; + + s1.insert(10); + s1.insert(30); + s1.insert(20); + s1.insert(40); + + set s2; + + s2.insert(100); + s2.insert(300); + s2.insert(200); + s2.insert(400); + + cout << "交换前" << endl; + printSet(s1); + printSet(s2); + cout << endl; + + cout << "交换后" << endl; + s1.swap(s2); + printSet(s1); + printSet(s2); +} + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 统计大小 --- size +* 判断是否为空 --- empty +* 交换容器 --- swap + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 3.8.4 set插入和删除 + +**功能描述：** + +* set容器进行插入数据和删除数据 + + + + + +**函数原型：** + +* `insert(elem);` //在容器中插入元素。 +* `clear();` //清除所有元素 +* `erase(pos);` //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。 +* `erase(beg, end);` //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。 +* `erase(elem);` //删除容器中值为elem的元素。 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printSet(set & s) +{ + for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +//插入和删除 +void test01() +{ + set s1; + //插入 + s1.insert(10); + s1.insert(30); + s1.insert(20); + s1.insert(40); + printSet(s1); + + //删除 + s1.erase(s1.begin()); + printSet(s1); + + s1.erase(30); + printSet(s1); + + //清空 + //s1.erase(s1.begin(), s1.end()); + s1.clear(); + printSet(s1); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 插入 --- insert +* 删除 --- erase +* 清空 --- clear + + + + + + + + + + + +#### 3.8.5 set查找和统计 + +**功能描述：** + +* 对set容器进行查找数据以及统计数据 + + + +**函数原型：** + +* `find(key);` //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end(); +* `count(key);` //统计key的元素个数 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//查找和统计 +void test01() +{ + set s1; + //插入 + s1.insert(10); + s1.insert(30); + s1.insert(20); + s1.insert(40); + + //查找 + set::iterator pos = s1.find(30); + + if (pos != s1.end()) + { + cout << "找到了元素 ： " << *pos << endl; + } + else + { + cout << "未找到元素" << endl; + } + + //统计 + int num = s1.count(30); + cout << "num = " << num << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 查找 --- find （返回的是迭代器） +* 统计 --- count （对于set，结果为0或者1） + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 3.8.6 set和multiset区别 + +**学习目标：** + +* 掌握set和multiset的区别 + + + +**区别：** + +* set不可以插入重复数据，而multiset可以 +* set插入数据的同时会返回插入结果，表示插入是否成功 +* multiset不会检测数据，因此可以插入重复数据 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//set和multiset区别 +void test01() +{ + set s; + pair::iterator, bool> ret = s.insert(10); + if (ret.second) { + cout << "第一次插入成功!" << endl; + } + else { + cout << "第一次插入失败!" << endl; + } + + ret = s.insert(10); + if (ret.second) { + cout << "第二次插入成功!" << endl; + } + else { + cout << "第二次插入失败!" << endl; + } + + //multiset + multiset ms; + ms.insert(10); + ms.insert(10); + + for (multiset::iterator it = ms.begin(); it != ms.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 如果不允许插入重复数据可以利用set +* 如果需要插入重复数据利用multiset + + + + + + + + + + + +#### 3.8.7 pair对组创建 + +**功能描述：** + +* 成对出现的数据，利用对组可以返回两个数据 + + + + + +**两种创建方式：** + +* `pair p ( value1, value2 );` +* `pair p = make_pair( value1, value2 );` + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//对组创建 +void test01() +{ + pair p(string("Tom"), 20); + cout << "姓名： " << p.first << " 年龄： " << p.second << endl; + + pair p2 = make_pair("Jerry", 10); + cout << "姓名： " << p2.first << " 年龄： " << p2.second << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +两种方式都可以创建对组，记住一种即可 + + + + + + + + + + + + + +#### 3.8.8 set容器排序 + +学习目标： + +* set容器默认排序规则为从小到大，掌握如何改变排序规则 + + + +主要技术点： + +* 利用仿函数，可以改变排序规则 + + + + + +**示例一** set存放内置数据类型 + +```C++ +#include + +class MyCompare +{ +public: + bool operator()(int v1, int v2) { + return v1 > v2; + } +}; +void test01() +{ + set s1; + s1.insert(10); + s1.insert(40); + s1.insert(20); + s1.insert(30); + s1.insert(50); + + //默认从小到大 + for (set::iterator it = s1.begin(); it != s1.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; + + //指定排序规则 + set s2; + s2.insert(10); + s2.insert(40); + s2.insert(20); + s2.insert(30); + s2.insert(50); + + for (set::iterator it = s2.begin(); it != s2.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：利用仿函数可以指定set容器的排序规则 + + + +**示例二** set存放自定义数据类型 + +```C++ +#include +#include + +class Person +{ +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + + string m_Name; + int m_Age; + +}; +class comparePerson +{ +public: + bool operator()(const Person& p1, const Person &p2) + { + //按照年龄进行排序 降序 + return p1.m_Age > p2.m_Age; + } +}; + +void test01() +{ + set s; + + Person p1("刘备", 23); + Person p2("关羽", 27); + Person p3("张飞", 25); + Person p4("赵云", 21); + + s.insert(p1); + s.insert(p2); + s.insert(p3); + s.insert(p4); + + for (set::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) + { + cout << "姓名： " << it->m_Name << " 年龄： " << it->m_Age << endl; + } +} +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +对于自定义数据类型，set必须指定排序规则才可以插入数据 + + + + + + + + + + + +### 3.9 map/ multimap容器 + +#### 3.9.1 map基本概念 + +**简介：** + +* map中所有元素都是pair +* pair中第一个元素为key（键值），起到索引作用，第二个元素为value（实值） +* 所有元素都会根据元素的键值自动排序 + + + +**本质：** + +* map/multimap属于**关联式容器**，底层结构是用二叉树实现。 + + + +**优点：** + +* 可以根据key值快速找到value值 + + + +map和multimap**区别**： + +- map不允许容器中有重复key值元素 +- multimap允许容器中有重复key值元素 + + + + +#### 3.9.2 map构造和赋值 + +**功能描述：** + +* 对map容器进行构造和赋值操作 + +**函数原型：** + +**构造：** + +* `map mp;` //map默认构造函数: +* `map(const map &mp);` //拷贝构造函数 + + + +**赋值：** + +* `map& operator=(const map &mp);` //重载等号操作符 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printMap(map&m) +{ + for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) + { + cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + mapm; //默认构造 + m.insert(pair(1, 10)); + m.insert(pair(2, 20)); + m.insert(pair(3, 30)); + printMap(m); + + mapm2(m); //拷贝构造 + printMap(m2); + + mapm3; + m3 = m2; //赋值 + printMap(m3); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：map中所有元素都是成对出现，插入数据时候要使用对组 + + + + + + + + + + + +#### 3.9.3 map大小和交换 + +**功能描述：** + +* 统计map容器大小以及交换map容器 + + + + + +函数原型： + +- `size();` //返回容器中元素的数目 +- `empty();` //判断容器是否为空 +- `swap(st);` //交换两个集合容器 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printMap(map&m) +{ + for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) + { + cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + mapm; + m.insert(pair(1, 10)); + m.insert(pair(2, 20)); + m.insert(pair(3, 30)); + + if (m.empty()) + { + cout << "m为空" << endl; + } + else + { + cout << "m不为空" << endl; + cout << "m的大小为： " << m.size() << endl; + } +} + + +//交换 +void test02() +{ + mapm; + m.insert(pair(1, 10)); + m.insert(pair(2, 20)); + m.insert(pair(3, 30)); + + mapm2; + m2.insert(pair(4, 100)); + m2.insert(pair(5, 200)); + m2.insert(pair(6, 300)); + + cout << "交换前" << endl; + printMap(m); + printMap(m2); + + cout << "交换后" << endl; + m.swap(m2); + printMap(m); + printMap(m2); +} + +int main() { + + test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +- 统计大小 --- size +- 判断是否为空 --- empty +- 交换容器 --- swap + + + + + + + + + + + +#### 3.9.4 map插入和删除 + +**功能描述：** + +- map容器进行插入数据和删除数据 + + + + + +**函数原型：** + +- `insert(elem);` //在容器中插入元素。 +- `clear();` //清除所有元素 +- `erase(pos);` //删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器。 +- `erase(beg, end);` //删除区间[beg,end)的所有元素 ，返回下一个元素的迭代器。 +- `erase(key);` //删除容器中值为key的元素。 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +void printMap(map&m) +{ + for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) + { + cout << "key = " << it->first << " value = " << it->second << endl; + } + cout << endl; +} + +void test01() +{ + //插入 + map m; + //第一种插入方式 + m.insert(pair(1, 10)); + //第二种插入方式 + m.insert(make_pair(2, 20)); + //第三种插入方式 + m.insert(map::value_type(3, 30)); + //第四种插入方式 + m[4] = 40; + printMap(m); + + //删除 + m.erase(m.begin()); + printMap(m); + + m.erase(3); + printMap(m); + + //清空 + m.erase(m.begin(),m.end()); + m.clear(); + printMap(m); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* map插入方式很多，记住其一即可 + +- 插入 --- insert +- 删除 --- erase +- 清空 --- clear + + + + + + + + + + + + + +#### 3.9.5 map查找和统计 + +**功能描述：** + +- 对map容器进行查找数据以及统计数据 + + + +**函数原型：** + +- `find(key);` //查找key是否存在,若存在，返回该键的元素的迭代器；若不存在，返回set.end(); +- `count(key);` //统计key的元素个数 + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +//查找和统计 +void test01() +{ + mapm; + m.insert(pair(1, 10)); + m.insert(pair(2, 20)); + m.insert(pair(3, 30)); + + //查找 + map::iterator pos = m.find(3); + + if (pos != m.end()) + { + cout << "找到了元素 key = " << (*pos).first << " value = " << (*pos).second << endl; + } + else + { + cout << "未找到元素" << endl; + } + + //统计 + int num = m.count(3); + cout << "num = " << num << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +- 查找 --- find （返回的是迭代器） +- 统计 --- count （对于map，结果为0或者1） + + + + + + + + + + + + + + + +#### 3.9.6 map容器排序 + +**学习目标：** + +- map容器默认排序规则为 按照key值进行 从小到大排序，掌握如何改变排序规则 + + + + + +**主要技术点:** + +- 利用仿函数，可以改变排序规则 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include + +class MyCompare { +public: + bool operator()(int v1, int v2) { + return v1 > v2; + } +}; + +void test01() +{ + //默认从小到大排序 + //利用仿函数实现从大到小排序 + map m; + + m.insert(make_pair(1, 10)); + m.insert(make_pair(2, 20)); + m.insert(make_pair(3, 30)); + m.insert(make_pair(4, 40)); + m.insert(make_pair(5, 50)); + + for (map::iterator it = m.begin(); it != m.end(); it++) { + cout << "key:" << it->first << " value:" << it->second << endl; + } +} +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 利用仿函数可以指定map容器的排序规则 +* 对于自定义数据类型，map必须要指定排序规则,同set容器 + + + + + + + + + + + + + +### 3.10 案例-员工分组 + +#### 3.10.1 案例描述 + +* 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作 +* 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发 +* 随机给10名员工分配部门和工资 +* 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工) +* 分部门显示员工信息 + + + + + +#### 3.10.2 实现步骤 + +1. 创建10名员工，放到vector中 +2. 遍历vector容器，取出每个员工，进行随机分组 +3. 分组后，将员工部门编号作为key，具体员工作为value，放入到multimap容器中 +4. 分部门显示员工信息 + + + + + +**案例代码：** + +```C++ +#include +using namespace std; +#include +#include +#include +#include + +/* +- 公司今天招聘了10个员工（ABCDEFGHIJ），10名员工进入公司之后，需要指派员工在那个部门工作 +- 员工信息有: 姓名 工资组成；部门分为：策划、美术、研发 +- 随机给10名员工分配部门和工资 +- 通过multimap进行信息的插入 key(部门编号) value(员工) +- 分部门显示员工信息 +*/ + +#define CEHUA 0 +#define MEISHU 1 +#define YANFA 2 + +class Worker +{ +public: + string m_Name; + int m_Salary; +}; + +void createWorker(vector&v) +{ + string nameSeed = "ABCDEFGHIJ"; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + Worker worker; + worker.m_Name = "员工"; + worker.m_Name += nameSeed[i]; + + worker.m_Salary = rand() % 10000 + 10000; // 10000 ~ 19999 + //将员工放入到容器中 + v.push_back(worker); + } +} + +//员工分组 +void setGroup(vector&v,multimap&m) +{ + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + { + //产生随机部门编号 + int deptId = rand() % 3; // 0 1 2 + + //将员工插入到分组中 + //key部门编号，value具体员工 + m.insert(make_pair(deptId, *it)); + } +} + +void showWorkerByGourp(multimap&m) +{ + // 0 A B C 1 D E 2 F G ... + cout << "策划部门：" << endl; + + multimap::iterator pos = m.find(CEHUA); + int count = m.count(CEHUA); // 统计具体人数 + int index = 0; + for (; pos != m.end() && index < count; pos++ , index++) + { + cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl; + } + + cout << "----------------------" << endl; + cout << "美术部门： " << endl; + pos = m.find(MEISHU); + count = m.count(MEISHU); // 统计具体人数 + index = 0; + for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) + { + cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl; + } + + cout << "----------------------" << endl; + cout << "研发部门： " << endl; + pos = m.find(YANFA); + count = m.count(YANFA); // 统计具体人数 + index = 0; + for (; pos != m.end() && index < count; pos++, index++) + { + cout << "姓名： " << pos->second.m_Name << " 工资： " << pos->second.m_Salary << endl; + } + +} + +int main() { + + srand((unsigned int)time(NULL)); + + //1、创建员工 + vectorvWorker; + createWorker(vWorker); + + //2、员工分组 + multimapmWorker; + setGroup(vWorker, mWorker); + + + //3、分组显示员工 + showWorkerByGourp(mWorker); + + ////测试 + //for (vector::iterator it = vWorker.begin(); it != vWorker.end(); it++) + //{ + // cout << "姓名： " << it->m_Name << " 工资： " << it->m_Salary << endl; + //} + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 当数据以键值对形式存在，可以考虑用map 或 multimap + + + + + + + +## 4 STL- 函数对象 + +### 4.1 函数对象 + +#### 4.1.1 函数对象概念 + +**概念：** + +* 重载**函数调用操作符**的类，其对象常称为**函数对象** +* **函数对象**使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫**仿函数** + + + +**本质：** + +函数对象(仿函数)是一个**类**，不是一个函数 + + + +#### 4.1.2 函数对象使用 + +**特点：** + +* 函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值 +* 函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态 +* 函数对象可以作为参数传递 + + + + + +**示例:** + +```C++ +#include + +//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值 +class MyAdd +{ +public : + int operator()(int v1,int v2) + { + return v1 + v2; + } +}; + +void test01() +{ + MyAdd myAdd; + cout << myAdd(10, 10) << endl; +} + +//2、函数对象可以有自己的状态 +class MyPrint +{ +public: + MyPrint() + { + count = 0; + } + void operator()(string test) + { + cout << test << endl; + count++; //统计使用次数 + } + + int count; //内部自己的状态 +}; +void test02() +{ + MyPrint myPrint; + myPrint("hello world"); + myPrint("hello world"); + myPrint("hello world"); + cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl; +} + +//3、函数对象可以作为参数传递 +void doPrint(MyPrint &mp , string test) +{ + mp(test); +} + +void test03() +{ + MyPrint myPrint; + doPrint(myPrint, "Hello C++"); +} + +int main() { + + //test01(); + //test02(); + test03(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结： + +* 仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。 + + + + + + + + + + + + + +### 4.2 谓词 + +#### 4.2.1 谓词概念 + + + +**概念：** + +* 返回bool类型的仿函数称为**谓词** +* 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词 +* 如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词 + + + + + +#### 4.2.2 一元谓词 + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +//1.一元谓词 +struct GreaterFive{ + bool operator()(int val) { + return val > 5; + } +}; + +void test01() { + + vector v; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v.push_back(i); + } + + vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive()); + if (it == v.end()) { + cout << "没找到!" << endl; + } + else { + cout << "找到:" << *it << endl; + } + +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词 + + + + + + + + + + + +#### 4.2.3 二元谓词 + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +//二元谓词 +class MyCompare +{ +public: + bool operator()(int num1, int num2) + { + return num1 > num2; + } +}; + +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(10); + v.push_back(40); + v.push_back(20); + v.push_back(30); + v.push_back(50); + + //默认从小到大 + sort(v.begin(), v.end()); + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; + cout << "----------------------------" << endl; + + //使用函数对象改变算法策略，排序从大到小 + sort(v.begin(), v.end(), MyCompare()); + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词 + + + + + + + + + + + + + + + + + +### 4.3 内建函数对象 + +#### 4.3.1 内建函数对象意义 + +**概念：** + +* STL内建了一些函数对象 + + + +**分类:** + +* 算术仿函数 + +* 关系仿函数 + +* 逻辑仿函数 + +**用法：** + +* 这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同 +* 使用内建函数对象，需要引入头文件 `#include` + + + + + + + +#### 4.3.2 算术仿函数 + +**功能描述：** + +* 实现四则运算 +* 其中negate是一元运算，其他都是二元运算 + + + +**仿函数原型：** + +* `template T plus` //加法仿函数 +* `template T minus` //减法仿函数 +* `template T multiplies` //乘法仿函数 +* `template T divides` //除法仿函数 +* `template T modulus` //取模仿函数 +* `template T negate` //取反仿函数 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +//negate +void test01() +{ + negate n; + cout << n(50) << endl; +} + +//plus +void test02() +{ + plus p; + cout << p(10, 20) << endl; +} + +int main() { + + test01(); + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 `#include ` + + + + + + + + + +#### 4.3.3 关系仿函数 + +**功能描述：** + +- 实现关系对比 + + + +**仿函数原型：** + +* `template bool equal_to` //等于 +* `template bool not_equal_to` //不等于 +* `template bool greater` //大于 +* `template bool greater_equal` //大于等于 +* `template bool less` //小于 +* `template bool less_equal` //小于等于 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +#include + +class MyCompare +{ +public: + bool operator()(int v1,int v2) + { + return v1 > v2; + } +}; +void test01() +{ + vector v; + + v.push_back(10); + v.push_back(30); + v.push_back(50); + v.push_back(40); + v.push_back(20); + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; + + //自己实现仿函数 + //sort(v.begin(), v.end(), MyCompare()); + //STL内建仿函数 大于仿函数 + sort(v.begin(), v.end(), greater()); + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于 + + + + + + + + + + + +#### 4.3.4 逻辑仿函数 + +**功能描述：** + +- 实现逻辑运算 + + + +**函数原型：** + +* `template bool logical_and` //逻辑与 +* `template bool logical_or` //逻辑或 +* `template bool logical_not` //逻辑非 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +#include +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(true); + v.push_back(false); + v.push_back(true); + v.push_back(false); + + for (vector::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; + + //逻辑非 将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算 + vector v2; + v2.resize(v.size()); + transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not()); + for (vector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可 + + + + + + + +## 5 STL- 常用算法 + + + +**概述**: + +* 算法主要是由头文件`` `` ``组成。 + + + +* ``是所有STL头文件中最大的一个，范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等等 +* ``体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数 +* ``定义了一些模板类,用以声明函数对象。 + + + + + +### 5.1 常用遍历算法 + +**学习目标：** + +* 掌握常用的遍历算法 + + + +**算法简介：** + +* `for_each` //遍历容器 +* `transform` //搬运容器到另一个容器中 + + + + + +#### 5.1.1 for_each + +**功能描述：** + +* 实现遍历容器 + +**函数原型：** + +* `for_each(iterator beg, iterator end, _func); ` + + // 遍历算法 遍历容器元素 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // _func 函数或者函数对象 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +//普通函数 +void print01(int val) +{ + cout << val << " "; +} +//函数对象 +class print02 +{ + public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +//for_each算法基本用法 +void test01() { + + vector v; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v.push_back(i); + } + + //遍历算法 + for_each(v.begin(), v.end(), print01); + cout << endl; + + for_each(v.begin(), v.end(), print02()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**for_each在实际开发中是最常用遍历算法，需要熟练掌握 + + + + + + + + + +#### 5.1.2 transform + +**功能描述：** + +* 搬运容器到另一个容器中 + +**函数原型：** + +* `transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);` + +//beg1 源容器开始迭代器 + +//end1 源容器结束迭代器 + +//beg2 目标容器开始迭代器 + +//_func 函数或者函数对象 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +//常用遍历算法 搬运 transform + +class TransForm +{ +public: + int operator()(int val) + { + return val; + } + +}; + +class MyPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vectorv; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v.push_back(i); + } + + vectorvTarget; //目标容器 + + vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间 + + transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm()); + + for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint()); +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：** 搬运的目标容器必须要提前开辟空间，否则无法正常搬运 + + + + + + + +### 5.2 常用查找算法 + +学习目标： + +- 掌握常用的查找算法 + + + + + +**算法简介：** + +- `find` //查找元素 +- `find_if` //按条件查找元素 +- `adjacent_find` //查找相邻重复元素 +- `binary_search` //二分查找法 +- `count` //统计元素个数 +- `count_if` //按条件统计元素个数 + + + + +#### 5.2.1 find + +**功能描述：** + +* 查找指定元素，找到返回指定元素的迭代器，找不到返回结束迭代器end() + + + +**函数原型：** + +- `find(iterator beg, iterator end, value); ` + + // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // value 查找的元素 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +#include +void test01() { + + vector v; + for (int i = 0; i < 10; i++) { + v.push_back(i + 1); + } + //查找容器中是否有 5 这个元素 + vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5); + if (it == v.end()) + { + cout << "没有找到!" << endl; + } + else + { + cout << "找到:" << *it << endl; + } +} + +class Person { +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + //重载== + bool operator==(const Person& p) + { + if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) + { + return true; + } + return false; + } + +public: + string m_Name; + int m_Age; +}; + +void test02() { + + vector v; + + //创建数据 + Person p1("aaa", 10); + Person p2("bbb", 20); + Person p3("ccc", 30); + Person p4("ddd", 40); + + v.push_back(p1); + v.push_back(p2); + v.push_back(p3); + v.push_back(p4); + + vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2); + if (it == v.end()) + { + cout << "没有找到!" << endl; + } + else + { + cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl; + } +} +``` + +总结： 利用find可以在容器中找指定的元素，返回值是**迭代器** + + + + + + + + + + + + + +#### 5.2.2 find_if + +**功能描述：** + +* 按条件查找元素 + +**函数原型：** + +- `find_if(iterator beg, iterator end, _Pred); ` + + // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // _Pred 函数或者谓词（返回bool类型的仿函数） + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include +#include + +//内置数据类型 +class GreaterFive +{ +public: + bool operator()(int val) + { + return val > 5; + } +}; + +void test01() { + + vector v; + for (int i = 0; i < 10; i++) { + v.push_back(i + 1); + } + + vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive()); + if (it == v.end()) { + cout << "没有找到!" << endl; + } + else { + cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl; + } +} + +//自定义数据类型 +class Person { +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } +public: + string m_Name; + int m_Age; +}; + +class Greater20 +{ +public: + bool operator()(Person &p) + { + return p.m_Age > 20; + } + +}; + +void test02() { + + vector v; + + //创建数据 + Person p1("aaa", 10); + Person p2("bbb", 20); + Person p3("ccc", 30); + Person p4("ddd", 40); + + v.push_back(p1); + v.push_back(p2); + v.push_back(p3); + v.push_back(p4); + + vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20()); + if (it == v.end()) + { + cout << "没有找到!" << endl; + } + else + { + cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl; + } +} + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +总结：find_if按条件查找使查找更加灵活，提供的仿函数可以改变不同的策略 + + + + + + + + + + + + + + + +#### 5.2.3 adjacent_find + +**功能描述：** + +* 查找相邻重复元素 + + + +**函数原型：** + +- `adjacent_find(iterator beg, iterator end); ` + + // 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(1); + v.push_back(2); + v.push_back(5); + v.push_back(2); + v.push_back(4); + v.push_back(4); + v.push_back(3); + + //查找相邻重复元素 + vector::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end()); + if (it == v.end()) { + cout << "找不到!" << endl; + } + else { + cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl; + } +} +``` + +总结：面试题中如果出现查找相邻重复元素，记得用STL中的adjacent_find算法 + + + + + + + + + +#### 5.2.4 binary_search + +**功能描述：** + +* 查找指定元素是否存在 + + + +**函数原型：** + +- `bool binary_search(iterator beg, iterator end, value); ` + + // 查找指定的元素，查到 返回true 否则false + + // 注意: 在**无序序列中不可用** + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // value 查找的元素 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +void test01() +{ + vectorv; + + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v.push_back(i); + } + //二分查找 + bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2); + if (ret) + { + cout << "找到了" << endl; + } + else + { + cout << "未找到" << endl; + } +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**二分查找法查找效率很高，值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列 + + + + + + + + + +#### 5.2.5 count + +**功能描述：** + +* 统计元素个数 + + + +**函数原型：** + +- `count(iterator beg, iterator end, value); ` + + // 统计元素出现次数 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // value 统计的元素 + + + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +//内置数据类型 +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(1); + v.push_back(2); + v.push_back(4); + v.push_back(5); + v.push_back(3); + v.push_back(4); + v.push_back(4); + + int num = count(v.begin(), v.end(), 4); + + cout << "4的个数为： " << num << endl; +} + +//自定义数据类型 +class Person +{ +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + bool operator==(const Person & p) + { + if (this->m_Age == p.m_Age) + { + return true; + } + else + { + return false; + } + } + string m_Name; + int m_Age; +}; + +void test02() +{ + vector v; + + Person p1("刘备", 35); + Person p2("关羽", 35); + Person p3("张飞", 35); + Person p4("赵云", 30); + Person p5("曹操", 25); + + v.push_back(p1); + v.push_back(p2); + v.push_back(p3); + v.push_back(p4); + v.push_back(p5); + + Person p("诸葛亮",35); + + int num = count(v.begin(), v.end(), p); + cout << "num = " << num << endl; +} +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：** 统计自定义数据类型时候，需要配合重载 `operator==` + + + + + + + + + + + + + + + + + +#### 5.2.6 count_if + +**功能描述：** + +* 按条件统计元素个数 + +**函数原型：** + +- `count_if(iterator beg, iterator end, _Pred); ` + + // 按条件统计元素出现次数 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // _Pred 谓词 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +class Greater4 +{ +public: + bool operator()(int val) + { + return val >= 4; + } +}; + +//内置数据类型 +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(1); + v.push_back(2); + v.push_back(4); + v.push_back(5); + v.push_back(3); + v.push_back(4); + v.push_back(4); + + int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4()); + + cout << "大于4的个数为： " << num << endl; +} + +//自定义数据类型 +class Person +{ +public: + Person(string name, int age) + { + this->m_Name = name; + this->m_Age = age; + } + + string m_Name; + int m_Age; +}; + +class AgeLess35 +{ +public: + bool operator()(const Person &p) + { + return p.m_Age < 35; + } +}; +void test02() +{ + vector v; + + Person p1("刘备", 35); + Person p2("关羽", 35); + Person p3("张飞", 35); + Person p4("赵云", 30); + Person p5("曹操", 25); + + v.push_back(p1); + v.push_back(p2); + v.push_back(p3); + v.push_back(p4); + v.push_back(p5); + + int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35()); + cout << "小于35岁的个数：" << num << endl; +} + + +int main() { + + //test01(); + + test02(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**按值统计用count，按条件统计用count_if + + + + + + + + + + + + + +### 5.3 常用排序算法 + +**学习目标：** + +- 掌握常用的排序算法 + +**算法简介：** + +- `sort` //对容器内元素进行排序 +- `random_shuffle` //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序 +- `merge ` // 容器元素合并，并存储到另一容器中 +- `reverse` // 反转指定范围的元素 + + + + + +#### 5.3.1 sort + +**功能描述：** + +* 对容器内元素进行排序 + + + + + +**函数原型：** + +- `sort(iterator beg, iterator end, _Pred); ` + + // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // _Pred 谓词 + + + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +void myPrint(int val) +{ + cout << val << " "; +} + +void test01() { + vector v; + v.push_back(10); + v.push_back(30); + v.push_back(50); + v.push_back(20); + v.push_back(40); + + //sort默认从小到大排序 + sort(v.begin(), v.end()); + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); + cout << endl; + + //从大到小排序 + sort(v.begin(), v.end(), greater()); + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**sort属于开发中最常用的算法之一，需熟练掌握 + + + + + + + + + + + + + +#### 5.3.2 random_shuffle + +**功能描述：** + +* 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序 + + + +**函数原型：** + +- `random_shuffle(iterator beg, iterator end); ` + + // 指定范围内的元素随机调整次序 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + srand((unsigned int)time(NULL)); + vector v; + for(int i = 0 ; i < 10;i++) + { + v.push_back(i); + } + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; + + //打乱顺序 + random_shuffle(v.begin(), v.end()); + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**random_shuffle洗牌算法比较实用，使用时记得加随机数种子 + + + + + + + + + + + + + + + +#### 5.3.3 merge + +**功能描述：** + +* 两个容器元素合并，并存储到另一容器中 + + + +**函数原型：** + +- `merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest); ` + + // 容器元素合并，并存储到另一容器中 + + // 注意: 两个容器必须是**有序的** + + // beg1 容器1开始迭代器 + // end1 容器1结束迭代器 + // beg2 容器2开始迭代器 + // end2 容器2结束迭代器 + // dest 目标容器开始迭代器 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v1; + vector v2; + for (int i = 0; i < 10 ; i++) + { + v1.push_back(i); + v2.push_back(i + 1); + } + + vector vtarget; + //目标容器需要提前开辟空间 + vtarget.resize(v1.size() + v2.size()); + //合并 需要两个有序序列 + merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin()); + for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**merge合并的两个容器必须的有序序列 + + + + + + + + + + + +#### 5.3.4 reverse + +**功能描述：** + +* 将容器内元素进行反转 + + + +**函数原型：** + +- `reverse(iterator beg, iterator end); ` + + // 反转指定范围的元素 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(10); + v.push_back(30); + v.push_back(50); + v.push_back(20); + v.push_back(40); + + cout << "反转前： " << endl; + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; + + cout << "反转后： " << endl; + + reverse(v.begin(), v.end()); + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**reverse反转区间内元素，面试题可能涉及到 + + + + + + + + + +### 5.4 常用拷贝和替换算法 + +**学习目标：** + +- 掌握常用的拷贝和替换算法 + +**算法简介：** + +- `copy` // 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中 +- `replace` // 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素 +- `replace_if ` // 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素 +- `swap` // 互换两个容器的元素 + + + + +#### 5.4.1 copy + +**功能描述：** + +* 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中 + + + +**函数原型：** + +- `copy(iterator beg, iterator end, iterator dest); ` + + // 按值查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // dest 目标起始迭代器 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v1; + for (int i = 0; i < 10; i++) { + v1.push_back(i + 1); + } + vector v2; + v2.resize(v1.size()); + copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin()); + + for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**利用copy算法在拷贝时，目标容器记得提前开辟空间 + + + + + + + + + + + + + + + +#### 5.4.2 replace + +**功能描述：** + +* 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素 + + + +**函数原型：** + +- `replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue); ` + + // 将区间内旧元素 替换成 新元素 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // oldvalue 旧元素 + + // newvalue 新元素 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(20); + v.push_back(30); + v.push_back(20); + v.push_back(40); + v.push_back(50); + v.push_back(10); + v.push_back(20); + + cout << "替换前：" << endl; + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; + + //将容器中的20 替换成 2000 + cout << "替换后：" << endl; + replace(v.begin(), v.end(), 20,2000); + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**replace会替换区间内满足条件的元素 + + + + + + + + + + + + + +#### 5.4.3 replace_if + +**功能描述:** + +* 将区间内满足条件的元素，替换成指定元素 + + + +**函数原型：** + +- `replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue); ` + + // 按条件替换元素，满足条件的替换成指定元素 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // _pred 谓词 + + // newvalue 替换的新元素 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +class ReplaceGreater30 +{ +public: + bool operator()(int val) + { + return val >= 30; + } + +}; + +void test01() +{ + vector v; + v.push_back(20); + v.push_back(30); + v.push_back(20); + v.push_back(40); + v.push_back(50); + v.push_back(10); + v.push_back(20); + + cout << "替换前：" << endl; + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; + + //将容器中大于等于的30 替换成 3000 + cout << "替换后：" << endl; + replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000); + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**replace_if按条件查找，可以利用仿函数灵活筛选满足的条件 + + + + + + + +#### 5.4.4 swap + +**功能描述：** + +* 互换两个容器的元素 + + + +**函数原型：** + +- `swap(container c1, container c2); ` + + // 互换两个容器的元素 + + // c1容器1 + + // c2容器2 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v1; + vector v2; + for (int i = 0; i < 10; i++) { + v1.push_back(i); + v2.push_back(i+100); + } + + cout << "交换前： " << endl; + for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint()); + cout << endl; + for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); + cout << endl; + + cout << "交换后： " << endl; + swap(v1, v2); + for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint()); + cout << endl; + for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**swap交换容器时，注意交换的容器要同种类型 + + + + + + + + + + + + + +### 5.5 常用算术生成算法 + +**学习目标：** + +- 掌握常用的算术生成算法 + + + +**注意：** + +* 算术生成算法属于小型算法，使用时包含的头文件为 `#include ` + + + +**算法简介：** + +- `accumulate` // 计算容器元素累计总和 + +- `fill` // 向容器中添加元素 + + + +#### 5.5.1 accumulate + +**功能描述：** + +* 计算区间内 容器元素累计总和 + + + +**函数原型：** + +- `accumulate(iterator beg, iterator end, value); ` + + // 计算容器元素累计总和 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // value 起始值 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include +void test01() +{ + vector v; + for (int i = 0; i <= 100; i++) { + v.push_back(i); + } + + int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0); + + cout << "total = " << total << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**accumulate使用时头文件注意是 numeric，这个算法很实用 + + + +#### 5.5.2 fill + +**功能描述：** + +* 向容器中填充指定的元素 + + + +**函数原型：** + +- `fill(iterator beg, iterator end, value); ` + + // 向容器中填充元素 + + // beg 开始迭代器 + + // end 结束迭代器 + + // value 填充的值 + + + +**示例：** + +```c++ +#include +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + + vector v; + v.resize(10); + //填充 + fill(v.begin(), v.end(), 100); + + for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：**利用fill可以将容器区间内元素填充为 指定的值 + + + + + +### 5.6 常用集合算法 + +**学习目标：** + +- 掌握常用的集合算法 + + + +**算法简介：** + +- `set_intersection` // 求两个容器的交集 + +- `set_union` // 求两个容器的并集 + +- `set_difference ` // 求两个容器的差集 + + + + + +#### 5.6.1 set_intersection + +**功能描述：** + +* 求两个容器的交集 + + + +**函数原型：** + +- `set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest); ` + + // 求两个集合的交集 + + // **注意:两个集合必须是有序序列** + + // beg1 容器1开始迭代器 + // end1 容器1结束迭代器 + // beg2 容器2开始迭代器 + // end2 容器2结束迭代器 + // dest 目标容器开始迭代器 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v1; + vector v2; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + v1.push_back(i); + v2.push_back(i+5); + } + + vector vTarget; + //取两个里面较小的值给目标容器开辟空间 + vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size())); + + //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址 + vector::iterator itEnd = + set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); + + for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：** + +* 求交集的两个集合必须的有序序列 +* 目标容器开辟空间需要从**两个容器中取小值** +* set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置 + + + + + + + + + + + + + +#### 5.6.2 set_union + +**功能描述：** + +* 求两个集合的并集 + + + +**函数原型：** + +- `set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest); ` + + // 求两个集合的并集 + + // **注意:两个集合必须是有序序列** + + // beg1 容器1开始迭代器 + // end1 容器1结束迭代器 + // beg2 容器2开始迭代器 + // end2 容器2结束迭代器 + // dest 目标容器开始迭代器 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v1; + vector v2; + for (int i = 0; i < 10; i++) { + v1.push_back(i); + v2.push_back(i+5); + } + + vector vTarget; + //取两个容器的和给目标容器开辟空间 + vTarget.resize(v1.size() + v2.size()); + + //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址 + vector::iterator itEnd = + set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); + + for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：** + +- 求并集的两个集合必须的有序序列 +- 目标容器开辟空间需要**两个容器相加** +- set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置 + + + + + + + + +#### 5.6.3 set_difference + +**功能描述：** + +* 求两个集合的差集 + + + +**函数原型：** + +- `set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest); ` + + // 求两个集合的差集 + + // **注意:两个集合必须是有序序列** + + // beg1 容器1开始迭代器 + // end1 容器1结束迭代器 + // beg2 容器2开始迭代器 + // end2 容器2结束迭代器 + // dest 目标容器开始迭代器 + + + +**示例：** + +```C++ +#include +#include + +class myPrint +{ +public: + void operator()(int val) + { + cout << val << " "; + } +}; + +void test01() +{ + vector v1; + vector v2; + for (int i = 0; i < 10; i++) { + v1.push_back(i); + v2.push_back(i+5); + } + + vector vTarget; + //取两个里面较大的值给目标容器开辟空间 + vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size())); + + //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址 + cout << "v1与v2的差集为： " << endl; + vector::iterator itEnd = + set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); + for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); + cout << endl; + + + cout << "v2与v1的差集为： " << endl; + itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin()); + for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); + cout << endl; +} + +int main() { + + test01(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +**总结：** + +- 求差集的两个集合必须的有序序列 +- 目标容器开辟空间需要从**两个容器取较大值** +- set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置 \ No newline at end of file diff --git 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"b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2545\351\230\266\346\256\265\345\256\236\346\210\230-\345\237\272\344\272\216STL\346\263\233\345\214\226\347\274\226\347\250\213\347\232\204\346\274\224\350\256\262\346\257\224\350\265\233\350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/\345\237\272\344\272\216STL\347\232\204\346\274\224\350\256\262\346\257\224\350\265\233\346\265\201\347\250\213\347\256\241\347\220\206\347\263\273\347\273\237.md" @@ -0,0 +1,1053 @@ +# 演讲比赛流程管理系统 + +## 1、 演讲比赛程序需求 + +![1548154762048](assets/1548154762048.png) + + + +### 1.1 比赛规则 + +* 学校举行一场演讲比赛，共有**12个人**参加。**比赛共两轮**，第一轮为淘汰赛，第二轮为决赛。 +* 比赛方式：**分组比赛，每组6个人**；选手每次要随机分组，进行比赛 +* 每名选手都有对应的**编号**，如 10001 ~ 10012 +* 第一轮分为两个小组，每组6个人。 整体按照选手编号进行**抽签**后顺序演讲。 +* 当小组演讲完后，淘汰组内排名最后的三个选手，**前三名晋级**，进入下一轮的比赛。 +* 第二轮为决赛，**前三名胜出** +* 每轮比赛过后需要**显示晋级选手的信息** + +### 1.2 程序功能 + +* 开始演讲比赛：完成整届比赛的流程，每个比赛阶段需要给用户一个提示，用户按任意键后继续下一个阶段 +* 查看往届记录：查看之前比赛前三名结果，每次比赛都会记录到文件中，文件用.csv后缀名保存 +* 清空比赛记录：将文件中数据清空 +* 退出比赛程序：可以退出当前程序 + +### 1.3 程序效果图： + +![1548155966702](assets/1548155966702.png) + + + +## 2、 项目创建 + +创建项目步骤如下： + +- 创建新项目 +- 添加文件 + + + +### 2.1 创建项目 + +* 打开vs2017后，点击创建新项目，创建新的C++项目 + +如图： + +![1548121881969](assets/1548121881969.png) + + + +* 填写项目名称以及选取项目路径，点击确定生成项目 + +![1548122271773](assets/1548122271773.png) + + + +### 2.2 添加文件 + +* 右键源文件，进行添加文件操作 + +![1548122420253](assets/1548122420253.png) + +* 填写文件名称，点击添加 + +![1548122510869](assets/1548122510869.png) + +* 生成文件成功，效果如下图 + +![1548122619712](assets/1548122619712.png) + + + +* 至此，项目已创建完毕 + + + + + +## 3、 创建管理类 + +**功能描述：** + +- 提供菜单界面与用户交互 +- 对演讲比赛流程进行控制 +- 与文件的读写交互 + + + + +### 3.1创建文件 + +* 在头文件和源文件的文件夹下分别创建speechManager.h 和 speechManager.cpp文件 + +![1548123402593](assets/1548123402593.png) + + + +### 3.2 头文件实现 + +在speechManager.h中设计管理类 + +代码如下： + +```c++ +#pragma once +#include +using namespace std; + +//演讲管理类 +class SpeechManager +{ +public: + + //构造函数 + SpeechManager(); + + + //析构函数 + ~SpeechManager(); +}; +``` + +### 3.3 源文件实现 + +在speechManager.cpp中将构造和析构函数空实现补全 + +```c++ +#include "speechManager.h" + +SpeechManager::SpeechManager() +{ +} + +SpeechManager::~SpeechManager() +{ +} +``` + +* 至此演讲管理类以创建完毕 + + + +## 4、 菜单功能 + +功能描述：与用户的沟通界面 + +### 4.1 添加成员函数 + +在管理类speechManager.h中添加成员函数 `void show_Menu();` + +![1548123942072](assets/1548123942072.png) + + + + + +### 4.2 菜单功能实现 + +* 在管理类speechManager.cpp中实现 show_Menu()函数 + +```c++ +void SpeechManager::show_Menu() +{ + cout << "********************************************" << endl; + cout << "************* 欢迎参加演讲比赛 ************" << endl; + cout << "************* 1.开始演讲比赛 *************" << endl; + cout << "************* 2.查看往届记录 *************" << endl; + cout << "************* 3.清空比赛记录 *************" << endl; + cout << "************* 0.退出比赛程序 *************" << endl; + cout << "********************************************" << endl; + cout << endl; +} +``` + + + +### 4.3 测试菜单功能 + +* 在演讲比赛流程管理系统.cpp中测试菜单功能 + +代码： + +```c++ +#include +using namespace std; +#include "speechManager.h" + +int main() { + + SpeechManager sm; + + sm.show_Menu(); + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + +* 运行效果如图： + +![1548124599641](assets/1548124599641.png) + +* 菜单界面搭建完毕 + + + +## 5、 退出功能 + +### 5.1 提供功能接口 + +* 在main函数中提供分支选择，提供每个功能接口 + +代码： + +```c++ +int main() { + + SpeechManager sm; + + int choice = 0; //用来存储用户的选项 + + while (true) + { + sm.show_Menu(); + + cout << "请输入您的选择： " << endl; + cin >> choice; // 接受用户的选项 + + switch (choice) + { + case 1: //开始比赛 + break; + case 2: //查看记录 + break; + case 3: //清空记录 + break; + case 0: //退出系统 + break; + default: + system("cls"); //清屏 + break; + } + } + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +### 5.2 实现退出功能 + +在speechManager.h中提供退出系统的成员函数 ` void exitSystem();` + +在speechManager.cpp中提供具体的功能实现 + +```c++ +void SpeechManager::exitSystem() +{ + cout << "欢迎下次使用" << endl; + system("pause"); + exit(0); +} +``` + + + +### 5.3测试功能 + +在main函数分支 0 选项中，调用退出程序的接口 + +![1548124853576](assets/1548124853576.png) + + + +运行测试效果如图： + +![1548124888578](assets/1548124888578.png) + + + +## 6、演讲比赛功能 + +### 6.1 功能分析 + +比赛流程分析： + +抽签 → 开始演讲比赛 → 显示第一轮比赛结果 → + +抽签 → 开始演讲比赛 → 显示前三名结果 → 保存分数 + + + +### 6.2 创建选手类 + +* 选手类中的属性包含：选手姓名、分数 +* 头文件中创建 speaker.h文件，并添加代码： + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; + +class Speaker +{ +public: + string m_Name; //姓名 + double m_Score[2]; //分数 最多有两轮得分 +}; +``` + + + +### 6.3 比赛 + +#### 6.3.1 成员属性添加 + +* 在speechManager.h中添加属性 + +```C++ + //比赛选手 容器 12人 + vectorv1; + + //第一轮晋级容器 6人 + vectorv2; + + //胜利前三名容器 3人 + vectorvVictory; + + //存放编号 以及对应的 具体选手 容器 + map m_Speaker; +``` + + + + + +#### 6.3.2 初始化属性 + +- 在speechManager.h中提供开始比赛的的成员函数 `void initSpeech();` + +```c++ + //初始化属性 + void initSpeech(); +``` + + + +- 在speechManager.cpp中实现`void initSpeech();` + +```c++ +void SpeechManager::initSpeech() +{ + //容器保证为空 + this->v1.clear(); + this->v2.clear(); + this->vVictory.clear(); + this->m_Speaker.clear(); + //初始化比赛轮数 + this->m_Index = 1; +} +``` + + + +- SpeechManager构造函数中调用`void initSpeech();` + +```c++ +SpeechManager::SpeechManager() +{ + //初始化属性 + this->initSpeech(); +} +``` + + + + + +#### 6.3.3 创建选手 + +* 在speechManager.h中提供开始比赛的的成员函数 `void createSpeaker();` + +```C++ + //初始化创建12名选手 + void createSpeaker(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现`void createSpeaker();` + +```C++ +void SpeechManager::createSpeaker() +{ + string nameSeed = "ABCDEFGHIJKL"; + for (int i = 0; i < nameSeed.size(); i++) + { + string name = "选手"; + name += nameSeed[i]; + + Speaker sp; + sp.m_Name = name; + for (int i = 0; i < 2; i++) + { + sp.m_Score[i] = 0; + } + + //12名选手编号 + this->v1.push_back(i + 10001); + + //选手编号 以及对应的选手 存放到map容器中 + this->m_Speaker.insert(make_pair(i + 10001, sp)); + } +} +``` + + + +* SpeechManager类的 构造函数中调用`void createSpeaker();` + +```C++ +SpeechManager::SpeechManager() +{ + //初始化属性 + this->initSpeech(); + + //创建选手 + this->createSpeaker(); +} +``` + + + +* 测试 在main函数中，可以在创建完管理对象后，使用下列代码测试12名选手初始状态 + +```C++ +for (map::iterator it = sm.m_Speaker.begin(); it != sm.m_Speaker.end(); it++) +{ + cout << "选手编号：" << it->first + << " 姓名： " << it->second.m_Name + << " 成绩： " << it->second.m_Score[0] << endl; +} +``` + +![1548141605742](assets/1548141605742.png) + +* 测试效果如图： + +![1548141560164](assets/1548141560164.png) + +* 测试完毕后，可以将测试代码删除或注释。 + + + + + +#### 6.3.4 开始比赛成员函数添加 + +* 在speechManager.h中提供开始比赛的的成员函数 `void startSpeech();` +* 该函数功能是主要控制比赛的流程 + +```C++ + //开始比赛 - 比赛流程控制 + void startSpeech(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中将startSpeech的空实现先写入 +* 我们可以先将整个比赛的流程 写到函数中 + +```C++ +//开始比赛 +void SpeechManager::startSpeech() +{ + //第一轮比赛 + //1、抽签 + + //2、比赛 + + //3、显示晋级结果 + + //第二轮比赛 + + //1、抽签 + + //2、比赛 + + //3、显示最终结果 + + //4、保存分数 +} + +``` + + + +#### 6.3.5 抽签 + +**功能描述：** + +* 正式比赛前，所有选手的比赛顺序需要打乱，我们只需要将存放选手编号的容器 打乱次序即可 + + + +* 在speechManager.h中提供抽签的的成员函数 `void speechDraw();` + +```C++ + //抽签 + void speechDraw(); +``` + + + +- 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void speechDraw();` + +```C++ +void SpeechManager::speechDraw() +{ + cout << "第 << " << this->m_Index << " >> 轮比赛选手正在抽签"<m_Index == 1) + { + random_shuffle(v1.begin(), v1.end()); + for (vector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; + } + else + { + random_shuffle(v2.begin(), v2.end()); + for (vector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++) + { + cout << *it << " "; + } + cout << endl; + } + cout << "---------------------" << endl; + system("pause"); + cout << endl; +} +``` + + + +* 在startSpeech比赛流程控制的函数中，调用抽签函数 + +![1548143871202](assets/1548143871202.png) + +* 在main函数中，分支1选项中，调用开始比赛的接口 + +![1548143543475](assets/1548143543475.png) + + + +* 测试 + +![1548143610682](assets/1548143610682.png) + + + +#### 6.3.6 开始比赛 + +* 在speechManager.h中提供比赛的的成员函数 `void speechContest();` + +```C++ + //比赛 + void speechContest(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void speechContest();` + +```C++ +void SpeechManager::speechContest() +{ + cout << "------------- 第"<< this->m_Index << "轮正式比赛开始：------------- " << endl; + + multimap> groupScore; //临时容器，保存key分数 value 选手编号 + + int num = 0; //记录人员数，6个为1组 + + vector v_Src; //比赛的人员容器 + if (this->m_Index == 1) + { + v_Src = v1; + } + else + { + v_Src = v2; + } + + //遍历所有参赛选手 + for (vector::iterator it = v_Src.begin(); it != v_Src.end(); it++) + { + num++; + + //评委打分 + dequed; + for (int i = 0; i < 10; i++) + { + double score = (rand() % 401 + 600) / 10.f; // 600 ~ 1000 + //cout << score << " "; + d.push_back(score); + } + + sort(d.begin(), d.end(), greater()); //排序 + d.pop_front(); //去掉最高分 + d.pop_back(); //去掉最低分 + + double sum = accumulate(d.begin(), d.end(), 0.0f); //获取总分 + double avg = sum / (double)d.size(); //获取平均分 + + //每个人平均分 + //cout << "编号： " << *it << " 选手： " << this->m_Speaker[*it].m_Name << " 获取平均分为： " << avg << endl; //打印分数 + this->m_Speaker[*it].m_Score[this->m_Index - 1] = avg; + + //6个人一组，用临时容器保存 + groupScore.insert(make_pair(avg, *it)); + if (num % 6 == 0) + { + + cout << "第" << num / 6 << "小组比赛名次：" << endl; + for (multimap>::iterator it = groupScore.begin(); it != groupScore.end(); it++) + { + cout << "编号: " << it->second << " 姓名： " << this->m_Speaker[it->second].m_Name << " 成绩： " << this->m_Speaker[it->second].m_Score[this->m_Index - 1] << endl; + } + + int count = 0; + //取前三名 + for (multimap>::iterator it = groupScore.begin(); it != groupScore.end() && count < 3; it++, count++) + { + if (this->m_Index == 1) + { + v2.push_back((*it).second); + } + else + { + vVictory.push_back((*it).second); + } + } + + groupScore.clear(); + + cout << endl; + + } + } + cout << "------------- 第" << this->m_Index << "轮比赛完毕 ------------- " << endl; + system("pause"); +} +``` + + + +* 在startSpeech比赛流程控制的函数中，调用比赛函数 + +![1548144491984](assets/1548144491984.png) + + + +* 再次运行代码，测试比赛 + +![1548144765146](assets/1548144765146.png) + + + +#### 6.3.7 显示比赛分数 + +* 在speechManager.h中提供比赛的的成员函数 `void showScore();` + +```C++ + //显示比赛结果 + void showScore(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void showScore();` + +```C++ +void SpeechManager::showScore() +{ + cout << "---------第" << this->m_Index << "轮晋级选手信息如下：-----------" << endl; + vectorv; + if (this->m_Index == 1) + { + v = v2; + } + else + { + v = vVictory; + } + + for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) + { + cout << "选手编号：" << *it << " 姓名： " << m_Speaker[*it].m_Name << " 得分： " << m_Speaker[*it].m_Score[this->m_Index - 1] << endl; + } + cout << endl; + + system("pause"); + system("cls"); + this->show_Menu(); +} +``` + +* 在startSpeech比赛流程控制的函数中，调用显示比赛分数函数 + +![1548146903960](assets/1548146903960.png) + +* 运行代码，测试效果 + +![1548146961550](assets/1548146961550.png) + + + +#### 6.3.8 第二轮比赛 + +第二轮比赛流程同第一轮，只是比赛的轮是+1，其余流程不变 + +* 在startSpeech比赛流程控制的函数中，加入第二轮的流程 + +![1548148593215](assets/1548148593215.png) + + + +测试，将整个比赛流程都跑通 + +![1548148536395](assets/1548148536395.png) + + + +### 6.4 保存分数 + +**功能描述：** + +* 将每次演讲比赛的得分记录到文件中 + +**功能实现：** + +* 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 `void saveRecord();` + +```C++ + //保存记录 + void saveRecord(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void saveRecord();` + +```C++ +void SpeechManager::saveRecord() +{ + ofstream ofs; + ofs.open("speech.csv", ios::out | ios::app); // 用输出的方式打开文件 -- 写文件 + + //将每个人数据写入到文件中 + for (vector::iterator it = vVictory.begin(); it != vVictory.end(); it++) + { + ofs << *it << "," + << m_Speaker[*it].m_Score[1] << ","; + } + ofs << endl; + + //关闭文件 + ofs.close(); + + cout << "记录已经保存" << endl; +} +``` + + + +* 在startSpeech比赛流程控制的函数中，最后调用保存记录分数函数 + +![1548149937860](assets/1548149937860.png) + + + +* 测试，整个比赛完毕后记录保存情况 + +![1548149912863](assets/1548149912863.png) + + + +利用记事本打开文件 speech.csv，里面保存了前三名选手的编号以及得分 + +![1548150047975](assets/1548150047975.png) + + + +至此，整个演讲比赛功能制作完毕！ + + + +## 7、 查看记录 + +### 7.1 读取记录分数 + + + +* 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 `void loadRecord();` +* 添加判断文件是否为空的标志 `bool fileIsEmpty;` +* 添加往届记录的容器`map> m_Record;` + +其中m_Record 中的key代表第几届，value记录具体的信息 + +```C++ + //读取记录 + void loadRecord(); + + //文件为空的标志 + bool fileIsEmpty; + + //往届记录 + map> m_Record; +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void loadRecord();` + +```C++ +void SpeechManager::loadRecord() +{ + ifstream ifs("speech.csv", ios::in); //输入流对象 读取文件 + + if (!ifs.is_open()) + { + this->fileIsEmpty = true; + cout << "文件不存在！" << endl; + ifs.close(); + return; + } + + char ch; + ifs >> ch; + if (ifs.eof()) + { + cout << "文件为空!" << endl; + this->fileIsEmpty = true; + ifs.close(); + return; + } + + //文件不为空 + this->fileIsEmpty = false; + + ifs.putback(ch); //读取的单个字符放回去 + + string data; + int index = 0; + while (ifs >> data) + { + //cout << data << endl; + vectorv; + + int pos = -1; + int start = 0; + + while (true) + { + pos = data.find(",", start); //从0开始查找 ',' + if (pos == -1) + { + break; //找不到break返回 + } + string tmp = data.substr(start, pos - start); //找到了,进行分割 参数1 起始位置，参数2 截取长度 + v.push_back(tmp); + start = pos + 1; + } + + this->m_Record.insert(make_pair(index, v)); + index++; + } + + ifs.close(); +} +``` + + + +* 在SpeechManager构造函数中调用获取往届记录函数 + +![1548151977242](assets/1548151977242.png) + + + +### 7.2 查看记录功能 + +* 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 `void showRecord();` + +```C++ + //显示往届得分 + void showRecord(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void showRecord();` + +```C++ +void SpeechManager::showRecord() +{ + for (int i = 0; i < this->m_Record.size(); i++) + { + cout << "第" << i + 1 << "届 " << + "冠军编号：" << this->m_Record[i][0] << " 得分：" << this->m_Record[i][1] << " " + "亚军编号：" << this->m_Record[i][2] << " 得分：" << this->m_Record[i][3] << " " + "季军编号：" << this->m_Record[i][4] << " 得分：" << this->m_Record[i][5] << endl; + } + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + + + +### 7.3 测试功能 + +在main函数分支 2 选项中，调用查看记录的接口 + +![1548152359604](assets/1548152359604.png) + +显示效果如图：（本次测试添加了4条记录） + +![1548152394715](assets/1548152394715.png) + + + +### 7.4 bug解决 + +目前程序中有几处bug未解决： + +1. 查看往届记录，若文件不存在或为空，并未提示 + +解决方式：在showRecord函数中，开始判断文件状态并加以判断 + +![1548152803116](assets/1548152803116.png) + + + +2. 若记录为空或不存在，比完赛后依然提示记录为空 + +解决方式：saveRecord中更新文件为空的标志 + +![1548153005042](assets/1548153005042.png) + +3. 比完赛后查不到本届比赛的记录，没有实时更新 + +解决方式：比赛完毕后，所有数据重置 + +![1548153319587](assets/1548153319587.png) + + + +4. 在初始化时，没有初始化记录容器 + +解决方式：initSpeech中添加 初始化记录容器 + +![1548154340974](assets/1548154340974.png) + +5. 每次记录都是一样的 + +解决方式：在main函数一开始 添加随机数种子 + +```C++ +srand((unsigned int)time(NULL)); +``` + + + +所有bug解决后 测试： + +![1548153571603](assets/1548153571603.png) + + + +## 8、 清空记录 + +### 8.1 清空记录功能实现 + +* 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 `void clearRecord();` + +```C++ + //清空记录 + void clearRecord(); +``` + + + +* 在speechManager.cpp中实现成员函数 `void clearRecord();` + +```C++ +void SpeechManager::clearRecord() +{ + cout << "确认清空？" << endl; + cout << "1、确认" << endl; + cout << "2、返回" << endl; + + int select = 0; + cin >> select; + + if (select == 1) + { + //打开模式 ios::trunc 如果存在删除文件并重新创建 + ofstream ofs("speech.csv", ios::trunc); + ofs.close(); + + //初始化属性 + this->initSpeech(); + + //创建选手 + this->createSpeaker(); + + //获取往届记录 + this->loadRecord(); + + + cout << "清空成功！" << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + +### 8.2 测试清空 + +在main函数分支 3 选项中，调用清空比赛记录的接口 + +![1548154674242](assets/1548154674242.png) + +运行程序，测试清空记录： + +![1548154004738](assets/1548154004738.png) + +speech.csv中记录也为空 + +![1548154508831](assets/1548154508831.png) + + + +* 至此本案例结束！ `^_^` \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2545\351\230\266\346\256\265\345\256\236\346\210\230-\345\237\272\344\272\216STL\346\263\233\345\214\226\347\274\226\347\250\213\347\232\204\346\274\224\350\256\262\346\257\224\350\265\233\350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/\345\237\272\344\272\216STL\347\232\204\346\274\224\350\256\262\346\257\224\350\265\233\346\265\201\347\250\213\347\256\241\347\220\206\347\263\273\347\273\237PDF\347\211\210.pdf" 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100755 index 0000000..e4cfadc Binary files /dev/null and "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2546\351\230\266\346\256\265-C++\345\256\236\346\210\230\351\241\271\347\233\256\346\234\272\346\210\277\351\242\204\347\272\246\350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/assets/1548728936052.png" differ diff --git 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"b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2546\351\230\266\346\256\265-C++\345\256\236\346\210\230\351\241\271\347\233\256\346\234\272\346\210\277\351\242\204\347\272\246\350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/\346\234\272\346\210\277\351\242\204\347\272\246\347\263\273\347\273\237.md" new file mode 100755 index 0000000..f374306 --- /dev/null +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/C++\347\256\200\350\246\201/\347\254\2546\351\230\266\346\256\265-C++\345\256\236\346\210\230\351\241\271\347\233\256\346\234\272\346\210\277\351\242\204\347\272\246\350\265\204\346\226\231/\350\256\262\344\271\211/\346\234\272\346\210\277\351\242\204\347\272\246\347\263\273\347\273\237.md" @@ -0,0 +1,2488 @@ +# 机房预约系统 + +## 1、机房预约系统需求 + +### 1.1 系统简介 + +* 学校现有几个规格不同的机房，由于使用时经常出现"撞车"现象,现开发一套机房预约系统，解决这一问题。 + +![1548682783885](assets/1548682783885.png) + +### 1.2 身份简介 + +分别有三种身份使用该程序 + +* **学生代表**：申请使用机房 +* **教师**：审核学生的预约申请 +* **管理员**：给学生、教师创建账号 + +### 1.3 机房简介 + +机房总共有3间 + +* 1号机房 --- 最大容量20人 +* 2号机房 --- 最多容量50人 +* 3号机房 --- 最多容量100人 + +### 1.4 申请简介 + +* 申请的订单每周由管理员负责清空。 +* 学生可以预约未来一周内的机房使用，预约的日期为周一至周五，预约时需要选择预约时段（上午、下午） +* 教师来审核预约，依据实际情况审核预约通过或者不通过 + +### 1.5 系统具体需求 + +* 首先进入登录界面，可选登录身份有： + * 学生代表 + * 老师 + * 管理员 + * 退出 +* 每个身份都需要进行验证后，进入子菜单 + * 学生需要输入 ：学号、姓名、登录密码 + * 老师需要输入：职工号、姓名、登录密码 + * 管理员需要输入：管理员姓名、登录密码 +* 学生具体功能 + * 申请预约 --- 预约机房 + * 查看自身的预约 --- 查看自己的预约状态 + * 查看所有预约 --- 查看全部预约信息以及预约状态 + * 取消预约 --- 取消自身的预约，预约成功或审核中的预约均可取消 + * 注销登录 --- 退出登录 +* 教师具体功能 + * 查看所有预约 --- 查看全部预约信息以及预约状态 + * 审核预约 --- 对学生的预约进行审核 + * 注销登录 --- 退出登录 +* 管理员具体功能 + * 添加账号 --- 添加学生或教师的账号，需要检测学生编号或教师职工号是否重复 + * 查看账号 --- 可以选择查看学生或教师的全部信息 + * 查看机房 --- 查看所有机房的信息 + * 清空预约 --- 清空所有预约记录 + * 注销登录 --- 退出登录 + + + +![1548682206670](assets/1548682206670.png) + + + +## 2、创建项目 + +创建项目步骤如下： + +- 创建新项目 +- 添加文件 + +### 2.1 创建项目 + +- 打开vs2017后，点击创建新项目，创建新的C++项目 + +如图： + +![1548682413343](assets/1548682413343.png) + +* 填写项目名称以及选取项目路径，点击确定生成项目 + +![1548682522544](assets/1548682522544.png) + +### 2.2 添加文件 + +- 右键源文件，进行添加文件操作 + +![1548682597721](assets/1548682597721.png) + +* 填写文件名称，点击添加 + +![1548682679989](assets/1548682679989.png) + +* 生成文件成功，效果如下图 + +![1548682733912](assets/1548682733912.png) + + + +## 3、创建主菜单 + +**功能描述：** + +* 设计主菜单，与用户进行交互 + +### 3.1 菜单实现 + +* 在主函数main中添加菜单提示，代码如下： + +```C++ +int main() { + + cout << "====================== 欢迎来到传智播客机房预约系统 =====================" + << endl; + cout << endl << "请输入您的身份" << endl; + cout << "\t\t -------------------------------\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 1.学生代表 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 2.老 师 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 3.管 理 员 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 0.退 出 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t -------------------------------\n"; + cout << "输入您的选择: "; + + system("pause"); + + return 0; +} +``` + + + +运行效果如图： + +![1548557945611](assets/1548557945611.png) + + + +### 3.2 搭建接口 + +* 接受用户的选择，搭建接口 +* 在main中添加代码 + +```C++ +int main() { + + int select = 0; + + while (true) + { + + cout << "====================== 欢迎来到传智播客机房预约系统 =====================" << endl; + cout << endl << "请输入您的身份" << endl; + cout << "\t\t -------------------------------\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 1.学生代表 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 2.老 师 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 3.管 理 员 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 0.退 出 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t -------------------------------\n"; + cout << "输入您的选择: "; + + cin >> select; //接受用户选择 + + switch (select) + { + case 1: //学生身份 + break; + case 2: //老师身份 + break; + case 3: //管理员身份 + break; + case 0: //退出系统 + break; + default: + cout << "输入有误，请重新选择！" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + break; + } + + } + system("pause"); + return 0; +} +``` + +测试，输入0、1、2、3会重新回到界面，输入其他提示输入有误，清屏后重新选择 + +效果如图： + +![1548558694230](assets/1548558694230.png) + +至此，界面搭建完毕 + + + + + +## 4、 退出功能实现 + +### 4.1 退出功能实现 + +在main函数分支 0 选项中，添加退出程序的代码： + +```C++ + cout << "欢迎下一次使用"< +using namespace std; + +//身份抽象类 +class Identity +{ +public: + + //操作菜单 + virtual void operMenu() = 0; + + string m_Name; //用户名 + string m_Pwd; //密码 +}; +``` + +效果如图： + +![1548573329273](assets/1548573329273.png) + + + + + + + +### 5.2 学生类 + +#### 5.2.1 功能分析 + +* 学生类主要功能是可以通过类中成员函数，实现预约实验室操作 + +* 学生类中主要功能有： + + * 显示学生操作的菜单界面 + * 申请预约 + * 查看自身预约 + * 查看所有预约 + * 取消预约 + + ​ + +#### 5.2.2 类的创建 + +* 在头文件以及源文件下创建 student.h 和 student.cpp文件 + + + +student.h中添加如下代码： + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; +#include "identity.h" + +//学生类 +class Student :public Identity +{ +public: + //默认构造 + Student(); + + //有参构造(学号、姓名、密码) + Student(int id, string name, string pwd); + + //菜单界面 + virtual void operMenu(); + + //申请预约 + void applyOrder(); + + //查看我的预约 + void showMyOrder(); + + //查看所有预约 + void showAllOrder(); + + //取消预约 + void cancelOrder(); + + //学生学号 + int m_Id; + +}; +``` + + + +student.cpp中添加如下代码： + +```C++ +#include "student.h" + +//默认构造 +Student::Student() +{ +} + +//有参构造(学号、姓名、密码) +Student::Student(int id, string name, string pwd) +{ +} + +//菜单界面 +void Student::operMenu() +{ +} + +//申请预约 +void Student::applyOrder() +{ + +} + +//查看我的预约 +void Student::showMyOrder() +{ + +} + +//查看所有预约 +void Student::showAllOrder() +{ + +} + +//取消预约 +void Student::cancelOrder() +{ + +} + +``` + + + + + +### 5.3 老师类 + +#### 5.3.1 功能分析 + +- 教师类主要功能是查看学生的预约，并进行审核 + +- 教师类中主要功能有： + + - 显示教师操作的菜单界面 + + - 查看所有预约 + + - 审核预约 + + ​ + +#### 5.3.2 类的创建 + +- 在头文件以及源文件下创建 teacher.h 和 teacher.cpp文件 + +teacher.h中添加如下代码： + +```C++ +#pragma once +#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS +#include +using namespace std; +#include "identity.h" + +class Teacher :public Identity +{ +public: + + //默认构造 + Teacher(); + + //有参构造 (职工编号，姓名，密码) + Teacher(int empId, string name, string pwd); + + //菜单界面 + virtual void operMenu(); + + //查看所有预约 + void showAllOrder(); + + //审核预约 + void validOrder(); + + int m_EmpId; //教师编号 + +}; +``` + + + +* teacher.cpp中添加如下代码: + +```C++ +#include"teacher.h" + +//默认构造 +Teacher::Teacher() +{ +} + +//有参构造 (职工编号，姓名，密码) +Teacher::Teacher(int empId, string name, string pwd) +{ +} + +//菜单界面 +void Teacher::operMenu() +{ +} + +//查看所有预约 +void Teacher::showAllOrder() +{ +} + +//审核预约 +void Teacher::validOrder() +{ +} +``` + + + + + + + + + +### 5.4 管理员类 + +#### 5.4.1 功能分析 + +- 管理员类主要功能是对学生和老师账户进行管理，查看机房信息以及清空预约记录 + +- 管理员类中主要功能有： + + - 显示管理员操作的菜单界面 + + - 添加账号 + + - 查看账号 + + - 查看机房信息 + + - 清空预约记录 + + ​ + +#### 5.4.2 类的创建 + +- 在头文件以及源文件下创建 manager.h 和 manager.cpp文件 + +manager.h中添加如下代码： + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; +#include "identity.h" + +class Manager :public Identity +{ +public: + + //默认构造 + Manager(); + + //有参构造 管理员姓名，密码 + Manager(string name, string pwd); + + //选择菜单 + virtual void operMenu(); + + //添加账号 + void addPerson(); + + //查看账号 + void showPerson(); + + //查看机房信息 + void showComputer(); + + //清空预约记录 + void cleanFile(); + +}; +``` + + + +* manager.cpp中添加如下代码: + +```C++ +#include "manager.h" + +//默认构造 +Manager::Manager() +{ +} + +//有参构造 +Manager::Manager(string name, string pwd) +{ +} + +//选择菜单 +void Manager::operMenu() +{ +} + +//添加账号 +void Manager::addPerson() +{ +} + +//查看账号 +void Manager::showPerson() +{ +} + +//查看机房信息 +void Manager::showComputer() +{ +} + +//清空预约记录 +void Manager::cleanFile() +{ +} +``` + +至此，所有身份类创建完毕，效果如图： + +![1548574390768](assets/1548574390768.png) + + + + + + + + + +## 6、 登录模块 + +### 6.1 全局文件添加 + +功能描述： + +* 不同的身份可能会用到不同的文件操作，我们可以将所有的文件名定义到一个全局的文件中 +* 在头文件中添加 **globalFile.h** 文件 +* 并添加如下代码： + +```C++ +#pragma once + +//管理员文件 +#define ADMIN_FILE "admin.txt" +//学生文件 +#define STUDENT_FILE "student.txt" +//教师文件 +#define TEACHER_FILE "teacher.txt" +//机房信息文件 +#define COMPUTER_FILE "computerRoom.txt" +//订单文件 +#define ORDER_FILE "order.txt" +``` + + + +并且在同级目录下，创建这几个文件 + +![1548575650130](assets/1548575650130.png) + + + +### 6.2 登录函数封装 + +功能描述： + +* 根据用户的选择，进入不同的身份登录 + +在预约系统的.cpp文件中添加全局函数 `void LoginIn(string fileName, int type)` + +参数： + +* fileName --- 操作的文件名 +* type --- 登录的身份 （1代表学生、2代表老师、3代表管理员） + + + +LoginIn中添加如下代码： + +```C++ +#include "globalFile.h" +#include "identity.h" +#include +#include + + +//登录功能 +void LoginIn(string fileName, int type) +{ + + Identity * person = NULL; + + ifstream ifs; + ifs.open(fileName, ios::in); + + //文件不存在情况 + if (!ifs.is_open()) + { + cout << "文件不存在" << endl; + ifs.close(); + return; + } + + int id = 0; + string name; + string pwd; + + if (type == 1) //学生登录 + { + cout << "请输入你的学号" << endl; + cin >> id; + } + else if (type == 2) //教师登录 + { + cout << "请输入你的职工号" << endl; + cin >> id; + } + + cout << "请输入用户名：" << endl; + cin >> name; + + cout << "请输入密码： " << endl; + cin >> pwd; + + + if (type == 1) + { + //学生登录验证 + } + else if (type == 2) + { + //教师登录验证 + } + else if(type == 3) + { + //管理员登录验证 + } + + cout << "验证登录失败!" << endl; + + system("pause"); + system("cls"); + return; +} +``` + +* 在main函数的不同分支中，填入不同的登录接口 + +![1548575945985](assets/1548575945985.png) + + + + + + + +### 6.3 学生登录实现 + +在student.txt文件中添加两条学生信息，用于测试 + +添加信息: + +```c++ +1 张三 123 +2 李四 123456 +``` + +其中： + +* 第一列 代表 **学号** +* 第二列 代表 **学生姓名** +* 第三列 代表 **密码** + +效果图： + +![1548583693555](assets/1548583693555.png) + +在Login函数的学生分支中加入如下代码，验证学生身份 + +```C++ + //学生登录验证 + int fId; + string fName; + string fPwd; + while (ifs >> fId && ifs >> fName && ifs >> fPwd) + { + if (id == fId && name == fName && pwd == fPwd) + { + cout << "学生验证登录成功!" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + person = new Student(id, name, pwd); + + return; + } + } +``` + +添加代码效果图 + +![1548583915819](assets/1548583915819.png) + +测试： + +![1548583950828](assets/1548583950828.png) + + + + + + + +### 6.4 教师登录实现 + +在teacher.txt文件中添加一条老师信息，用于测试 + +添加信息: + +```c++ +1 老王 123 +``` + +其中： + +- 第一列 代表 **教师职工编号** +- 第二列 代表 **教师姓名** +- 第三列 代表 **密码** + +效果图： + +![1548584030522](assets/1548584030522.png) + +在Login函数的教师分支中加入如下代码，验证教师身份 + +```c++ + //教师登录验证 + int fId; + string fName; + string fPwd; + while (ifs >> fId && ifs >> fName && ifs >> fPwd) + { + if (id == fId && name == fName && pwd == fPwd) + { + cout << "教师验证登录成功!" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + person = new Teacher(id, name, pwd); + return; + } + } +``` + +添加代码效果图 + +![1548584158339](assets/1548584158339.png) + +测试： + +![1548584177003](assets/1548584177003.png) + + + + + + + +### 6.5 管理员登录实现 + +在admin.txt文件中添加一条管理员信息，由于我们只有一条管理员，因此本案例中没有添加管理员的功能 + +添加信息: + +```C++ +admin 123 +``` + +其中：`admin`代表管理员用户名，`123`代表管理员密码 + +效果图： + +![1548577855190](assets/1548577855190.png) + +在Login函数的管理员分支中加入如下代码，验证管理员身份 + +```C++ +//管理员登录验证 + string fName; + string fPwd; + while (ifs >> fName && ifs >> fPwd) + { + if (name == fName && pwd == fPwd) + { + cout << "验证登录成功!" << endl; + //登录成功后，按任意键进入管理员界面 + system("pause"); + system("cls"); + //创建管理员对象 + person = new Manager(name,pwd); + return; + } + } +``` + +添加效果如图： + +![1548588322712](assets/1548588322712.png) + +测试效果如图： + +![1548583245072](assets/1548583245072.png) + + + +至此，所有身份的登录功能全部实现！ + + + + + + + +## 7、 管理员模块 + +### 7.1 管理员登录和注销 + +#### 7.1.1 构造函数 + +* 在Manager类的构造函数中，初始化管理员信息，代码如下： + +```C++ +//有参构造 +Manager::Manager(string name, string pwd) +{ + this->m_Name = name; + this->m_Pwd = pwd; +} +``` + + + + + +#### 7.1.2 管理员子菜单 + +* 在机房预约系统.cpp中，当用户登录的是管理员，添加管理员菜单接口 +* 将不同的分支提供出来 + * 添加账号 + * 查看账号 + * 查看机房 + * 清空预约 + * 注销登录 +* 实现注销功能 + +添加全局函数 `void managerMenu(Identity * &manager)`，代码如下： + +```C++ +//管理员菜单 +void managerMenu(Identity * &manager) +{ + while (true) + { + //管理员菜单 + manager->operMenu(); + + Manager* man = (Manager*)manager; + int select = 0; + + cin >> select; + + if (select == 1) //添加账号 + { + cout << "添加账号" << endl; + man->addPerson(); + } + else if (select == 2) //查看账号 + { + cout << "查看账号" << endl; + man->showPerson(); + } + else if (select == 3) //查看机房 + { + cout << "查看机房" << endl; + man->showComputer(); + } + else if (select == 4) //清空预约 + { + cout << "清空预约" << endl; + man->cleanFile(); + } + else + { + delete manager; + cout << "注销成功" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + } +} +``` + + + +#### 7.1.3 菜单功能实现 + +- 在实现成员函数`void Manager::operMenu()` 代码如下： + +```c++ +//选择菜单 +void Manager::operMenu() +{ + cout << "欢迎管理员："<m_Name << "登录！" << endl; + cout << "\t\t ---------------------------------\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 1.添加账号 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 2.查看账号 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 3.查看机房 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 4.清空预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 0.注销登录 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t ---------------------------------\n"; + cout << "请选择您的操作： " << endl; +} +``` + + + +#### 7.1.4 接口对接 + +* 管理员成功登录后，调用管理员子菜单界面 +* 在管理员登录验证分支中，添加代码： + +```C++ + //进入管理员子菜单 + managerMenu(person); +``` + +添加效果如： + +![1548589297779](assets/1548589297779.png) + +测试对接，效果如图： + +![1548589344206](assets/1548589344206.png) + +登录成功 + +![1548589328710](assets/1548589328710.png) + +注销登录： + +![1548589416576](assets/1548589416576.png) + +至此，管理员身份可以成功登录以及注销 + + + +### 7.2 添加账号 + +功能描述： + +* 给学生或教师添加新的账号 + +功能要求： + +* 添加时学生学号不能重复、教师职工号不能重复 + + + +#### 7.2.1 添加功能实现 + +在Manager的**addPerson**成员函数中，实现添加新账号功能，代码如下： + +```C++ +//添加账号 +void Manager::addPerson() +{ + + cout << "请输入添加账号的类型" << endl; + cout << "1、添加学生" << endl; + cout << "2、添加老师" << endl; + + string fileName; + string tip; + ofstream ofs; + + int select = 0; + cin >> select; + + if (select == 1) + { + fileName = STUDENT_FILE; + tip = "请输入学号： "; + } + else + { + fileName = TEACHER_FILE; + tip = "请输入职工编号："; + } + + ofs.open(fileName, ios::out | ios::app); + int id; + string name; + string pwd; + cout <> id; + + cout << "请输入姓名： " << endl; + cin >> name; + + cout << "请输入密码： " << endl; + cin >> pwd; + + ofs << id << " " << name << " " << pwd << " " << endl; + cout << "添加成功" << endl; + + system("pause"); + system("cls"); + + ofs.close(); +} +``` + + + +测试添加学生： + +![1548641024216](assets/1548641024216.png) + +成功在学生文件中添加了一条信息 + +![1548641141027](assets/1548641141027.png) + +测试添加教师： + +![1548641195834](assets/1548641195834.png) + +成功在教师文件中添加了一条信息 + +![1548641237513](assets/1548641237513.png) + + + +#### 7.2.2 去重操作 + +功能描述：添加新账号时，如果是重复的学生编号，或是重复的教师职工编号，提示有误 + +##### 7.2.2.1 读取信息 + +* 要去除重复的账号，首先要先将学生和教师的账号信息获取到程序中，方可检测 +* 在manager.h中，添加两个容器，用于存放学生和教师的信息 +* 添加一个新的成员函数 `void initVector()` 初始化容器 + +```C++ + //初始化容器 + void initVector(); + + //学生容器 + vector vStu; + + //教师容器 + vector vTea; +``` + +添加位置如图： + +![1548644354561](assets/1548644354561.png) + +在Manager的有参构造函数中，获取目前的学生和教师信息 + +代码如下： + +```C++ +void Manager::initVector() +{ + //读取学生文件中信息 + ifstream ifs; + ifs.open(STUDENT_FILE, ios::in); + if (!ifs.is_open()) + { + cout << "文件读取失败" << endl; + return; + } + + vStu.clear(); + vTea.clear(); + + Student s; + while (ifs >> s.m_Id && ifs >> s.m_Name && ifs >> s.m_Pwd) + { + vStu.push_back(s); + } + cout << "当前学生数量为： " << vStu.size() << endl; + ifs.close(); //学生初始化 + + //读取老师文件信息 + ifs.open(TEACHER_FILE, ios::in); + + Teacher t; + while (ifs >> t.m_EmpId && ifs >> t.m_Name && ifs >> t.m_Pwd) + { + vTea.push_back(t); + } + cout << "当前教师数量为： " << vTea.size() << endl; + + ifs.close(); +} +``` + + + +在有参构造函数中，调用初始化容器函数 + +```C++ +//有参构造 +Manager::Manager(string name, string pwd) +{ + this->m_Name = name; + this->m_Pwd = pwd; + + //初始化容器 + this->initVector(); +} +``` + + + + + +测试，运行代码可以看到测试代码获取当前学生和教师数量 + +![1548642488049](assets/1548642488049.png) + + + +##### 7.2.2.2 去重函数封装 + +在manager.h文件中添加成员函数` bool checkRepeat(int id, int type);` + +```C++ + //检测重复 参数:(传入id，传入类型) 返回值：(true 代表有重复，false代表没有重复) + bool checkRepeat(int id, int type); +``` + + + +在manager.cpp文件中实现成员函数 ` bool checkRepeat(int id, int type);` + +```C++ +bool Manager::checkRepeat(int id, int type) +{ + if (type == 1) + { + for (vector::iterator it = vStu.begin(); it != vStu.end(); it++) + { + if (id == it->m_Id) + { + return true; + } + } + } + else + { + for (vector::iterator it = vTea.begin(); it != vTea.end(); it++) + { + if (id == it->m_EmpId) + { + return true; + } + } + } + return false; +} +``` + + + +##### 7.2.2.3 添加去重操作 + +在添加学生编号或者教师职工号时，检测是否有重复，代码如下： + +```C++ + string errorTip; //重复错误提示 + + if (select == 1) + { + fileName = STUDENT_FILE; + tip = "请输入学号： "; + errorTip = "学号重复，请重新输入"; + } + else + { + fileName = TEACHER_FILE; + tip = "请输入职工编号："; + errorTip = "职工号重复，请重新输入"; + } + ofs.open(fileName, ios::out | ios::app); + int id; + string name; + string pwd; + cout <> id; + + bool ret = this->checkRepeat(id, 1); + + if (ret) //有重复 + { + cout << errorTip << endl; + } + else + { + break; + } + } +``` + +代码位置如图： + +![1548643909979](assets/1548643909979.png) + + + +检测效果： + + + +![1548644151974](assets/1548644151974.png) + + + +##### 7.2.2.4 bug解决 + +bug描述： + +* 虽然可以检测重复的账号，但是刚添加的账号由于没有更新到容器中，因此不会做检测 +* 导致刚加入的账号的学生号或者职工编号，再次添加时依然可以重复 + +解决方案： + +* 在每次添加新账号时，重新初始化容器 + +在添加完毕后，加入代码： + +```C++ + //初始化容器 + this->initVector(); +``` + +位置如图： + +![1548644779578](assets/1548644779578.png) + +再次测试，刚加入的账号不会重复添加了！ + + + + + +### 7.3 显示账号 + +功能描述：显示学生信息或教师信息 + + + +#### 7.3.1 显示功能实现 + +在Manager的**showPerson**成员函数中，实现显示账号功能，代码如下： + +```C++ +void printStudent(Student & s) +{ + cout << "学号： " << s.m_Id << " 姓名： " << s.m_Name << " 密码：" << s.m_Pwd << endl; +} +void printTeacher(Teacher & t) +{ + cout << "职工号： " << t.m_EmpId << " 姓名： " << t.m_Name << " 密码：" << t.m_Pwd << endl; +} + +void Manager::showPerson() +{ + cout << "请选择查看内容：" << endl; + cout << "1、查看所有学生" << endl; + cout << "2、查看所有老师" << endl; + + int select = 0; + + cin >> select; + + if (select == 1) + { + cout << "所有学生信息如下： " << endl; + for_each(vStu.begin(), vStu.end(), printStudent); + } + else + { + cout << "所有老师信息如下： " << endl; + for_each(vTea.begin(), vTea.end(), printTeacher); + } + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + + + +#### 7.3.2 测试 + +测试查看学生效果 + +![1548646791248](assets/1548646791248.png) + + + +测试查看教师效果 + +![1548646833665](assets/1548646833665.png) + +至此，显示账号功能实现完毕 + + + + + +### 7.4 查看机房 + +#### 7.4.1 添加机房信息 + +案例需求中，机房一共有三个，其中1号机房容量20台机器，2号50台，3号100台 + +我们可以将信息录入到computerRoom.txt中 + +![1548647538570](assets/1548647538570.png) + + + +#### 7.4.2 机房类创建 + +在头文件下，创建新的文件 computerRoom.h + +并添加如下代码： + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; +//机房类 +class ComputerRoom +{ +public: + + int m_ComId; //机房id号 + + int m_MaxNum; //机房最大容量 +}; +``` + + + + + +#### 7.4.3 初始化机房信息 + +在Manager管理员类下，添加机房的容器,用于保存机房信息 + +```C++ + //机房容器 + vector vCom; +``` + +在Manager有参构造函数中，追加如下代码，初始化机房信息 + +```C++ + //获取机房信息 + ifstream ifs; + + ifs.open(COMPUTER_FILE, ios::in); + + ComputerRoom c; + while (ifs >> c.m_ComId && ifs >> c.m_MaxNum) + { + vCom.push_back(c); + } + cout << "当前机房数量为： " << vCom.size() << endl; + + ifs.close(); +``` + +位置如图： + +![1548647976462](assets/1548647976462.png) + +因为机房信息目前版本不会有所改动，如果后期有修改功能，最好封装到一个函数中，方便维护 + + + +#### 7.4.4 显示机房信息 + +在Manager类的showComputer成员函数中添加如下代码： + +```C++ +//查看机房信息 +void Manager::showComputer() +{ + cout << "机房信息如下： " << endl; + for (vector::iterator it = vCom.begin(); it != vCom.end(); it++) + { + cout << "机房编号： " << it->m_ComId << " 机房最大容量： " << it->m_MaxNum << endl; + } + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + +测试显示机房信息功能： + +![1548648276929](assets/1548648276929.png) + + + + + +### 7.5 清空预约 + +功能描述： + +清空生成的`order.txt`预约文件 + +#### 7.5.1 清空功能实现 + +在Manager的cleanFile成员函数中添加如下代码： + +```C++ +//清空预约记录 +void Manager::cleanFile() +{ + ofstream ofs(ORDER_FILE, ios::trunc); + ofs.close(); + + cout << "清空成功！" << endl; + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + +测试清空，可以随意写入一些信息在order.txt中，然后调用cleanFile清空文件接口，查看是否清空干净 + + + + + + + +## 8、 学生模块 + +### 8.1 学生登录和注销 + +#### 8.1.1 构造函数 + +- 在Student类的构造函数中，初始化学生信息，代码如下： + +```c++ +//有参构造(学号、姓名、密码) +Student::Student(int id, string name, string pwd) +{ + //初始化属性 + this->m_Id = id; + this->m_Name = name; + this->m_Pwd = pwd; +} +``` + + + +#### 8.1.2 管理员子菜单 + +- 在机房预约系统.cpp中，当用户登录的是学生，添加学生菜单接口 +- 将不同的分支提供出来 + - 申请预约 + - 查看我的预约 + - 查看所有预约 + - 取消预约 + - 注销登录 +- 实现注销功能 + +添加全局函数 `void studentMenu(Identity * &manager)` 代码如下： + +```C++ +//学生菜单 +void studentMenu(Identity * &student) +{ + while (true) + { + //学生菜单 + student->operMenu(); + + Student* stu = (Student*)student; + int select = 0; + + cin >> select; + + if (select == 1) //申请预约 + { + stu->applyOrder(); + } + else if (select == 2) //查看自身预约 + { + stu->showMyOrder(); + } + else if (select == 3) //查看所有预约 + { + stu->showAllOrder(); + } + else if (select == 4) //取消预约 + { + stu->cancelOrder(); + } + else + { + delete student; + cout << "注销成功" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + } +} +``` + + + +#### 8.1.3 菜单功能实现 + +- 在实现成员函数`void Student::operMenu()` 代码如下： + +```c++ +//菜单界面 +void Student::operMenu() +{ + cout << "欢迎学生代表：" << this->m_Name << "登录！" << endl; + cout << "\t\t ----------------------------------\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 1.申请预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 2.查看我的预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 3.查看所有预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 4.取消预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 0.注销登录 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t ----------------------------------\n"; + cout << "请选择您的操作： " << endl; +} +``` + + + +#### 8.1.4 接口对接 + +- 学生成功登录后，调用学生的子菜单界面 +- 在学生登录分支中，添加代码： + +```c++ + //进入学生子菜单 + studentMenu(person); +``` + +添加效果如图： + +![1548659552298](assets/1548659552298.png) + +测试对接，效果如图： + +登录验证通过： + +![1548659590221](assets/1548659590221.png) + +学生子菜单： + +![1548659670651](assets/1548659670651.png) + +注销登录： + +![1548659682402](assets/1548659682402.png) + + + +### 8.2 申请预约 + +#### 8.2.1 获取机房信息 + +* 在申请预约时，学生可以看到机房的信息，因此我们需要让学生获取到机房的信息 + +在student.h中添加新的成员函数如下： + +```C++ + //机房容器 + vector vCom; +``` + +在学生的有参构造函数中追加如下代码： + +```C++ + //获取机房信息 + ifstream ifs; + ifs.open(COMPUTER_FILE, ios::in); + + ComputerRoom c; + while (ifs >> c.m_ComId && ifs >> c.m_MaxNum) + { + vCom.push_back(c); + } + + ifs.close(); +``` + +追加位置如图： + +![1548661562158](assets/1548661562158.png) + +至此，vCom容器中保存了所有机房的信息 + + + +#### 8.2.2 预约功能实现 + +在student.cpp中实现成员函数 `void Student::applyOrder()` + +```C++ +//申请预约 +void Student::applyOrder() +{ + cout << "机房开放时间为周一至周五！" << endl; + cout << "请输入申请预约的时间：" << endl; + cout << "1、周一" << endl; + cout << "2、周二" << endl; + cout << "3、周三" << endl; + cout << "4、周四" << endl; + cout << "5、周五" << endl; + int date = 0; + int interval = 0; + int room = 0; + + while (true) + { + cin >> date; + if (date >= 1 && date <= 5) + { + break; + } + cout << "输入有误，请重新输入" << endl; + } + + + cout << "请输入申请预约的时间段：" << endl; + cout << "1、上午" << endl; + cout << "2、下午" << endl; + + while (true) + { + cin >> interval; + if (interval >= 1 && interval <= 2) + { + break; + } + cout << "输入有误，请重新输入" << endl; + } + + cout << "请选择机房：" << endl; + cout << "1号机房容量：" << vCom[0].m_MaxNum << endl; + cout << "2号机房容量：" << vCom[1].m_MaxNum << endl; + cout << "3号机房容量：" << vCom[2].m_MaxNum << endl; + + while (true) + { + cin >> room; + if (room >= 1 && room <= 3) + { + break; + } + cout << "输入有误，请重新输入" << endl; + } + + cout << "预约成功！审核中" << endl; + + ofstream ofs(ORDER_FILE, ios::app); + ofs << "date:" << date << " "; + ofs << "interval:" << interval << " "; + ofs << "stuId:" << this->m_Id << " "; + ofs << "stuName:" << this->m_Name << " "; + ofs << "roomId:" << room << " "; + ofs << "status:" << 1 << endl; + + ofs.close(); + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + + + +运行程序，测试代码: + +![1548728936052](assets/1548728936052.png) + +在order.txt文件中生成如下内容： + +![1548662281801](assets/1548662281801.png) + + + + + +### 8.3 显示预约 + +#### 8.3.1 创建预约类 + +功能描述：显示预约记录时，需要从文件中获取到所有记录，用来显示，创建预约的类来管理记录以及更新 + +在头文件以及源文件下分别创建**orderFile.h** 和 **orderFile.cpp**文件 + +orderFile.h中添加如下代码： + +```C++ +#pragma once +#include +using namespace std; +#include +#include "globalFile.h" + +class OrderFile +{ +public: + + //构造函数 + OrderFile(); + + //更新预约记录 + void updateOrder(); + + //记录的容器 key --- 记录的条数 value --- 具体记录的键值对信息 + map> m_orderData; + + //预约记录条数 + int m_Size; +}; +``` + + + +**构造函数**中获取所有信息，并存放在容器中，添加如下代码： + +```C++ +OrderFile::OrderFile() +{ + ifstream ifs; + ifs.open(ORDER_FILE, ios::in); + + string date; //日期 + string interval; //时间段 + string stuId; //学生编号 + string stuName; //学生姓名 + string roomId; //机房编号 + string status; //预约状态 + + + this->m_Size = 0; //预约记录个数 + + while (ifs >> date && ifs >> interval && ifs >> stuId && ifs >> stuName && ifs >> roomId && ifs >> status) + { + //测试代码 + /* + cout << date << endl; + cout << interval << endl; + cout << stuId << endl; + cout << stuName << endl; + cout << roomId << endl; + cout << status << endl; + */ + + string key; + string value; + map m; + + int pos = date.find(":"); + if (pos != -1) + { + key = date.substr(0, pos); + value = date.substr(pos + 1, date.size() - pos -1); + m.insert(make_pair(key, value)); + } + + pos = interval.find(":"); + if (pos != -1) + { + key = interval.substr(0, pos); + value = interval.substr(pos + 1, interval.size() - pos -1 ); + m.insert(make_pair(key, value)); + } + + pos = stuId.find(":"); + if (pos != -1) + { + key = stuId.substr(0, pos); + value = stuId.substr(pos + 1, stuId.size() - pos -1 ); + m.insert(make_pair(key, value)); + } + + pos = stuName.find(":"); + if (pos != -1) + { + key = stuName.substr(0, pos); + value = stuName.substr(pos + 1, stuName.size() - pos -1); + m.insert(make_pair(key, value)); + } + + pos = roomId.find(":"); + if (pos != -1) + { + key = roomId.substr(0, pos); + value = roomId.substr(pos + 1, roomId.size() - pos -1 ); + m.insert(make_pair(key, value)); + } + + pos = status.find(":"); + if (pos != -1) + { + key = status.substr(0, pos); + value = status.substr(pos + 1, status.size() - pos -1); + m.insert(make_pair(key, value)); + } + + + this->m_orderData.insert(make_pair(this->m_Size, m)); + this->m_Size++; + } + + //测试代码 + //for (map>::iterator it = m_orderData.begin(); it != m_orderData.end();it++) + //{ + // cout << "key = " << it->first << " value = " << endl; + // for (map::iterator mit = it->second.begin(); mit != it->second.end(); mit++) + // { + // cout << mit->first << " " << mit->second << " "; + // } + // cout << endl; + //} + + ifs.close(); +} + +``` + + + +更新预约记录的成员函数updateOrder代码如下： + +```C++ +void OrderFile::updateOrder() +{ + if (this->m_Size == 0) + { + return; + } + + ofstream ofs(ORDER_FILE, ios::out | ios::trunc); + for (int i = 0; i < m_Size;i++) + { + ofs << "date:" << this->m_orderData[i]["date"] << " "; + ofs << "interval:" << this->m_orderData[i]["interval"] << " "; + ofs << "stuId:" << this->m_orderData[i]["stuId"] << " "; + ofs << "stuName:" << this->m_orderData[i]["stuName"] << " "; + ofs << "roomId:" << this->m_orderData[i]["roomId"] << " "; + ofs << "status:" << this->m_orderData[i]["status"] << endl; + } + ofs.close(); +} +``` + + + +#### 8.3.2 显示自身预约 + +首先我们先添加几条预约记录，可以用程序添加或者直接修改order.txt文件 + +order.txt文件内容如下： 比如我们有三名同学分别产生了3条预约记录 + +![1548667534747](assets/1548667534747.png) + +在Student类的`void Student::showMyOrder()`成员函数中，添加如下代码 + +```C++ +//查看我的预约 +void Student::showMyOrder() +{ + OrderFile of; + if (of.m_Size == 0) + { + cout << "无预约记录" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + for (int i = 0; i < of.m_Size; i++) + { + if (atoi(of.m_orderData[i]["stuId"].c_str()) == this->m_Id) + { + cout << "预约日期： 周" << of.m_orderData[i]["date"]; + cout << " 时段：" << (of.m_orderData[i]["interval"] == "1" ? "上午" : "下午"); + cout << " 机房：" << of.m_orderData[i]["roomId"]; + string status = " 状态： "; // 0 取消的预约 1 审核中 2 已预约 -1 预约失败 + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1") + { + status += "审核中"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "2") + { + status += "预约成功"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "-1") + { + status += "审核未通过，预约失败"; + } + else + { + status += "预约已取消"; + } + cout << status << endl; + + } + } + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + +测试效果如图： + +![1548667252474](assets/1548667252474.png) + + + +#### 8.3.3 显示所有预约 + +在Student类的`void Student::showAllOrder()`成员函数中，添加如下代码 + +```C++ +//查看所有预约 +void Student::showAllOrder() +{ + OrderFile of; + if (of.m_Size == 0) + { + cout << "无预约记录" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + + for (int i = 0; i < of.m_Size; i++) + { + cout << i + 1 << "、 "; + + cout << "预约日期： 周" << of.m_orderData[i]["date"]; + cout << " 时段：" << (of.m_orderData[i]["interval"] == "1" ? "上午" : "下午"); + cout << " 学号：" << of.m_orderData[i]["stuId"]; + cout << " 姓名：" << of.m_orderData[i]["stuName"]; + cout << " 机房：" << of.m_orderData[i]["roomId"]; + string status = " 状态： "; // 0 取消的预约 1 审核中 2 已预约 -1 预约失败 + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1") + { + status += "审核中"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "2") + { + status += "预约成功"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "-1") + { + status += "审核未通过，预约失败"; + } + else + { + status += "预约已取消"; + } + cout << status << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + +测试效果如图： + +![1548667591734](assets/1548667591734.png) + + + +### 8.4 取消预约 + +在Student类的`void Student::cancelOrder()`成员函数中，添加如下代码 + +```C++ +//取消预约 +void Student::cancelOrder() +{ + OrderFile of; + if (of.m_Size == 0) + { + cout << "无预约记录" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + cout << "审核中或预约成功的记录可以取消，请输入取消的记录" << endl; + + vectorv; + int index = 1; + for (int i = 0; i < of.m_Size; i++) + { + if (atoi(of.m_orderData[i]["stuId"].c_str()) == this->m_Id) + { + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1" || of.m_orderData[i]["status"] == "2") + { + v.push_back(i); + cout << index ++ << "、 "; + cout << "预约日期： 周" << of.m_orderData[i]["date"]; + cout << " 时段：" << (of.m_orderData[i]["interval"] == "1" ? "上午" : "下午"); + cout << " 机房：" << of.m_orderData[i]["roomId"]; + string status = " 状态： "; // 0 取消的预约 1 审核中 2 已预约 -1 预约失败 + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1") + { + status += "审核中"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "2") + { + status += "预约成功"; + } + cout << status << endl; + + } + } + } + + cout << "请输入取消的记录,0代表返回" << endl; + int select = 0; + while (true) + { + cin >> select; + if (select >= 0 && select <= v.size()) + { + if (select == 0) + { + break; + } + else + { + // cout << "记录所在位置： " << v[select - 1] << endl; + of.m_orderData[v[select - 1]]["status"] = "0"; + of.updateOrder(); + cout << "已取消预约" << endl; + break; + } + + } + cout << "输入有误，请重新输入" << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); +} + +``` + +测试取消预约： + +![1548669551036](assets/1548669551036.png) + +再次查看个人预约记录： + +![1548669728023](assets/1548669728023.png) + +查看所有预约 + +![1548669753496](assets/1548669753496.png) + +查看order.txt预约文件 + +![1548669798037](assets/1548669798037.png) + +至此，学生模块功能全部实现 + + + + + +## 9、 教师模块 + +### 9.1 教师登录和注销 + +#### 9.1.1 构造函数 + +- 在Teacher类的构造函数中，初始化教师信息，代码如下： + +```c++ +//有参构造 (职工编号，姓名，密码) +Teacher::Teacher(int empId, string name, string pwd) +{ + //初始化属性 + this->m_EmpId = empId; + this->m_Name = name; + this->m_Pwd = pwd; +} +``` + +#### 9.1.2 教师子菜单 + +- 在机房预约系统.cpp中，当用户登录的是教师，添加教师菜单接口 +- 将不同的分支提供出来 + - 查看所有预约 + - 审核预约 + - 注销登录 +- 实现注销功能 + +添加全局函数 `void TeacherMenu(Person * &manager)` 代码如下： + +```c++ +//教师菜单 +void TeacherMenu(Identity * &teacher) +{ + while (true) + { + //教师菜单 + teacher->operMenu(); + + Teacher* tea = (Teacher*)teacher; + int select = 0; + + cin >> select; + + if (select == 1) + { + //查看所有预约 + tea->showAllOrder(); + } + else if (select == 2) + { + //审核预约 + tea->validOrder(); + } + else + { + delete teacher; + cout << "注销成功" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + + } +} +``` + + + +#### 9.1.3 菜单功能实现 + +- 在实现成员函数`void Teacher::operMenu()` 代码如下： + +```c++ +//教师菜单界面 +void Teacher::operMenu() +{ + cout << "欢迎教师：" << this->m_Name << "登录！" << endl; + cout << "\t\t ----------------------------------\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 1.查看所有预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 2.审核预约 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t| 0.注销登录 |\n"; + cout << "\t\t| |\n"; + cout << "\t\t ----------------------------------\n"; + cout << "请选择您的操作： " << endl; +} +``` + + + +#### 9.1.4 接口对接 + +- 教师成功登录后，调用教师的子菜单界面 +- 在教师登录分支中，添加代码： + +```c++ + //进入教师子菜单 + TeacherMenu(person); +``` + +添加效果如图： + +![1548670866708](assets/1548670866708.png) + +测试对接，效果如图： + +登录验证通过： + +![1548670949885](assets/1548670949885.png) + +教师子菜单： + +![1548670958602](assets/1548670958602.png) + +注销登录： + +![1548670966988](assets/1548670966988.png) + + + + + + + + + +### 9.2 查看所有预约 + +#### 9.2.1 所有预约功能实现 + +该功能与学生身份的查看所有预约功能相似，用于显示所有预约记录 + +在Teacher.cpp中实现成员函数 `void Teacher::showAllOrder()` + +```C++ +void Teacher::showAllOrder() +{ + OrderFile of; + if (of.m_Size == 0) + { + cout << "无预约记录" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + for (int i = 0; i < of.m_Size; i++) + { + cout << i + 1 << "、 "; + + cout << "预约日期： 周" << of.m_orderData[i]["date"]; + cout << " 时段：" << (of.m_orderData[i]["interval"] == "1" ? "上午" : "下午"); + cout << " 学号：" << of.m_orderData[i]["stuId"]; + cout << " 姓名：" << of.m_orderData[i]["stuName"]; + cout << " 机房：" << of.m_orderData[i]["roomId"]; + string status = " 状态： "; // 0 取消的预约 1 审核中 2 已预约 -1 预约失败 + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1") + { + status += "审核中"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "2") + { + status += "预约成功"; + } + else if (of.m_orderData[i]["status"] == "-1") + { + status += "审核未通过，预约失败"; + } + else + { + status += "预约已取消"; + } + cout << status << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + + + +#### 9.2.2 测试功能 + +运行测试教师身份的查看所有预约功能 + +测试效果如图： + +![1548676922678](assets/1548676922678.png) + + + + + +### 9.3 审核预约 + +#### 9.3.1 审核功能实现 + +功能描述：教师审核学生的预约，依据实际情况审核预约 + +在Teacher.cpp中实现成员函数 `void Teacher::validOrder()` + +代码如下： + +```C++ +//审核预约 +void Teacher::validOrder() +{ + OrderFile of; + if (of.m_Size == 0) + { + cout << "无预约记录" << endl; + system("pause"); + system("cls"); + return; + } + cout << "待审核的预约记录如下：" << endl; + + vectorv; + int index = 0; + for (int i = 0; i < of.m_Size; i++) + { + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1") + { + v.push_back(i); + cout << ++index << "、 "; + cout << "预约日期： 周" << of.m_orderData[i]["date"]; + cout << " 时段：" << (of.m_orderData[i]["interval"] == "1" ? "上午" : "下午"); + cout << " 机房：" << of.m_orderData[i]["roomId"]; + string status = " 状态： "; // 0取消的预约 1 审核中 2 已预约 -1 预约失败 + if (of.m_orderData[i]["status"] == "1") + { + status += "审核中"; + } + cout << status << endl; + } + } + cout << "请输入审核的预约记录,0代表返回" << endl; + int select = 0; + int ret = 0; + while (true) + { + cin >> select; + if (select >= 0 && select <= v.size()) + { + if (select == 0) + { + break; + } + else + { + cout << "请输入审核结果" << endl; + cout << "1、通过" << endl; + cout << "2、不通过" << endl; + cin >> ret; + + if (ret == 1) + { + of.m_orderData[v[select - 1]]["status"] = "2"; + } + else + { + of.m_orderData[v[select - 1]]["status"] = "-1"; + } + of.updateOrder(); + cout << "审核完毕！" << endl; + break; + } + } + cout << "输入有误，请重新输入" << endl; + } + + system("pause"); + system("cls"); +} +``` + +#### 9.3.2 测试审核预约 + +测试 - 审核通过 + +![1548677286679](assets/1548677286679.png) + +审核通过情况 + +![1548677383681](assets/1548677383681.png) + +测试-审核未通过 + +![1548677402705](assets/1548677402705.png) + +审核未通过情况： + +![1548677632792](assets/1548677632792.png) + +学生身份下查看记录： + +![1548677798815](assets/1548677798815.png) + +审核预约成功！ + + + +至此本案例制作完毕！ `^_^` + + + diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/CMake.md" "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/CMake.md" new file mode 100644 index 0000000..1711743 --- /dev/null +++ "b/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/CMake.md" @@ -0,0 +1,26 @@ +# 什么是CMake？为什么要用CMake？ + +![Alt text](../Fig/image-5.png) + +这里引用了知乎上一个生动的例子： +你开了一家包子铺，打算做包子生意。（程序员）随着你的客流量越来越大，你逐渐感觉有些力不从心。每次做包子都要手动活面，拌馅，千篇一律。（手动输指令编译链接）于是你就想弄一个机器，自动帮你进行这些千篇一律的操作，你只需要打开开关按下按钮就可以了。（机器：Makefile，按钮：make指令）随着你的效率提升了，你想在其他地方开连锁店（不同的操作系统）。但是机器不好使了，某个地方没有小龙虾，只有小凤虾（比如Windows下面部分API在Linux中长另一个样），而另一个地方没有玉米棒子，但用豌豆也能获得差不多的口感（某个库没有对应的平台版本，但有些替代品提供了相同的接口）。由此一来你就得根据不同的地域条件制作不同的机器（编写不同的Makefile），才能采摘原料，做出包子成品（正确运行make指令）。这个时候你想给机器外挂一个自动控制系统，只要输入包子配方以及各种原料在不同地方的替代品，控制系统就能自动设置好机器并开始生产。这样，你只需要做出一份控制系统就可以了。（cmake的用途：根据不同平台生成对应的Makefile，然后你就可以使用make指令快速便捷的编译生成你需要的程序） + + + + + + +**如果想在linux系统上对众多cpp文件编译和链接驾轻就熟，请一定按照下面的例程自己动手构建一遍。下面的每个学习链接都可以帮助你构建知识体系，更为重要的是选择一个，坚持学完！！！** + +[在线链接](https://gavinliu6.github.io/CMake-Practice-zh-CN/#/better-hello-world) +[备用 CMake Practice PDF](./CMake_Practice.pdf)（推荐） + +[bilibili视频学习](https://www.bilibili.com/video/BV1vR4y1u77h/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click) + +[github中文](https://github.com/shendeguize/CMakeTutorialCN) + +[维基百科](https://zh.wikipedia.org/zh-hans/CMake) + + + +参考链接：https://www.zhihu.com/question/309584159/answer/1426004389 \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/CMake_Practice.pdf" 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https://www.bilibili.com/video/BV1mJ411R7Ni/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click @@ -42,4 +42,7 @@ https://www.bilibili.com/video/BV1mJ411R7Ni/?spm_id_from=333.337.search-card.all ## 附件 -[机器人工程师学习计划](./机器人工程师学习计划%20-%20知乎专栏.pdf) \ No newline at end of file +[机器人工程师学习计划](./机器人工程师学习计划%20-%20知乎专栏.pdf) + +参考链接 +https://zhuanlan.zhihu.com/p/68166519 \ No newline at end of file diff --git "a/\344\272\272\345\267\245\346\231\272\350\203\275/\350\207\252\345\212\250\351\251\276\351\251\266\344\270\216\346\234\272\345\231\250\344\272\272\344\270\255\347\232\204SLAM\346\212\200\346\234\257/\345\255\246\344\271\240\350\265\204\346\226\231/\350\247\206\350\247\211SLAM\345\215\201\345\233\233\350\256\262\344\273\216\347\220\206\350\256\272\345\210\260\345\256\236\350\267\265 \347\254\2542\347\211\210_14627454.pdf" 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执行决策：目前大部分车辆都采用线控设计，如何将决策通过信号指令控制汽车的油门、制动等相关系统 ### 自动驾驶框架 -![系统框图](image.png) +![系统框图](./Fig/image-2.png) 一个智能体能够自主运行，首先要确定自主移动机器人在全局地图中的位置，同时对周围环境目标、障碍物进行检测；定位信息和环境感知作为输入，规划出一条满足运动学约束的路径，下发控制指令；接收规划的控制指令，使用控制算法控制机械结构实现精准的平滑控制。 感知、规划和控制功能系统要求对车辆的位置有准确的了解，以执行正确的驾驶决策和行动。例如，几个分米的误差可能导致车辆将自己定位在错误的一边，可能导致行人和骑自行车的人等易受伤害的用户发生事故。 @@ -15,7 +15,7 @@ ### 自动驾驶中的挑战和应对措施 -![Alt text](image-1.png) +![Alt text](./Fig/image-1.png) 为了应对自动驾驶汽车在驾驶中遇到的一些挑战，一般会采用多传感器融合的方式，来弥补不同传感器之间的物理特性的缺陷，从而应对多种复杂的挑战环境。 #### 目前的定位方案 @@ -31,9 +31,9 @@ GPS设备信息更新频率较低，大约是10Hz级别，对于高速行驶车 ### 内容目录 - [ROS系统开发必备知识](./学习资料/ROS系统开发必备知识.md) -- Cmake -- 必备语言C++、Python -- 视觉slam十四讲 +- [Cmake](./学习资料/CMake.md) +- [必备语言C++](./学习资料/C++简要/)、Python +- [视觉slam十四讲](./学习资料/视觉SLAM十四讲从理论到实践%20%20第2版_14627454.pdf) - 手写VIO(视觉SLAM进阶内容) - 激光雷达SLAM - 视觉、激光、惯导多传感器融合SLAM \ No newline at end of file