C++初学者必看：类、数据成员与函数详解

本文档是针对C++初学者的笔试复习资料，主要涵盖了C++编程语言的基础概念和关键特性。以下是对这些知识点的详细说明： 1. 类：类是C++中的核心概念，它是一个模板，定义了一组具有相似属性（数据成员）和行为（成员函数）的对象集合。通过类，可以实现数据封装、隐藏、继承和派生，以创建复杂的软件结构。 2. 数据成员声明：类的数据成员可以是各种数据类型，但不能使用auto、register、extern关键字进行声明。这些关键字在其他上下文中具有特定用途。 3. 初始化：类的数据成员不能在类声明中直接初始化，必须在类的构造函数中进行初始化。 4. 抽象类：如果一个类只包含纯虚函数（无实现的虚函数），则该类称为抽象类，不能直接实例化，只能作为基类被继承。 5. 函数原型：函数原型定义了函数的返回类型、名称和参数列表，即使函数体为空，也需要提供函数原型。 6. 函数重载：C++允许在同一作用域内有多个同名函数，只要它们的参数列表不同即可。这被称为函数重载。 7. 隐式类型转换：C++允许在某些情况下自动进行类型转换，如将整型赋值给浮点型变量。 8. 构造函数与默认构造函数：每个类都可以有一个或多个构造函数，用于对象初始化。如果没有显式定义，编译器会自动生成一个默认构造函数。 9. 析构函数：析构函数在对象生命周期结束时调用，用于释放资源。若未定义，则编译器也会生成一个默认的析构函数。 10. 友元：友元函数或友元类可以访问类的私有和保护成员，增强了灵活性，但可能破坏封装性。 11. 内联函数：内联函数可以减少函数调用的开销，通过在编译时展开函数体来提高效率。 12. 静态成员：静态成员属于类而不是类的实例，所有对象共享同一静态成员。 13. 异常处理：C++通过try、catch和throw语句进行异常处理，允许在程序中捕获并处理错误。 14. 运算符重载：可以为运算符提供自定义的实现，使运算符能适用于自定义类型。 15. const成员函数：const修饰的成员函数承诺不修改对象状态，编译器可以进行更严格的类型检查。 16. this指针：每个成员函数都有一个隐含的this指针，指向调用该成员函数的对象。 17. 构造函数初始化列表：用于在构造函数中初始化数据成员，比在函数体中初始化更高效。 18. 命名空间：命名空间用于避免全局命名冲突，可以将相关实体分组到不同的命名空间中。 19. 动态内存管理：使用new和delete操作符进行动态内存分配和释放，避免内存泄漏。 20. 指针与引用：指针是变量的地址，可以改变其所指的对象；引用是别名，一旦初始化后不能改变。 21. 静态与动态绑定：静态绑定（编译时绑定）适用于非虚函数，动态绑定（运行时绑定）适用于虚函数。 22. 多态性：通过虚函数实现，允许不同的派生类对象通过基类指针或引用来调用相应的函数。 23. 虚析构函数：确保正确地销毁派生类对象，即使通过基类指针进行销毁。 24. 面向对象设计原则：包括单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则等，指导良好的软件设计。 25. 构造函数的顺序：构造函数的执行顺序取决于它们在成员初始化列表中的顺序。 26. const成员与const对象：const成员不能被const对象修改，而const对象只能调用const成员函数。 27. 引用参数的const：const修饰的引用参数承诺不修改实参。 28. const_cast：用于修改const或volatile限定符，但通常应谨慎使用。 29. volatile关键字：用于标记可能被非本地代码修改的变量，确保每次读取都是最新的值。 30. 动态类型：运行时确定对象的实际类型，通常涉及多态和虚函数。 31. 析构函数的异常安全性：析构函数应处理异常，确保即使在异常发生时也能正确清理资源。 32. 构造函数的拷贝与移动：拷贝构造函数用于创建一个已有对象的副本，移动构造函数用于高效地转移资源所有权。 33. 拷贝赋值运算符：用于将一个对象的值复制给另一个已存在的对象。 34. 极端情况下的效率优化：例如，禁止复制或赋值操作，以防止不必要的资源消耗。 35. 标准库容器：如vector、list、set等，提供了高效的数据结构和算法。 36. 模板：允许编写泛型代码，适用于多种类型。 37. 析构函数的注意事项：析构函数不应抛出异常，因为无法捕获。 38. 虚函数表：C++使用虚函数表实现多态，每个类都有一个虚函数表，包含虚函数的地址。 39. 动态类型检查：typeid运算符可以获取对象的动态类型信息。 40. 编译器优化：编译器可以进行诸如删除未使用的代码、循环展开等优化。 41. 析构与构造的顺序：析构的顺序与构造的顺序相反，从最派生的成员开始，向上到基类。 42. 构造与析构的配合：当构造一个对象时，会先构造基类，然后是成员对象，最后是派生类自身；析构时顺序相反。 43. 构造函数与拷贝构造：构造函数创建新对象，拷贝构造函数创建一个现有对象的副本。 44. 深拷贝与浅拷贝：深拷贝创建完全独立的新对象，而浅拷贝可能导致原始对象和副本共享数据，容易引发问题。 45. 缺省参数：函数参数可以有默认值，调用时可省略。 46. C++11的lambda表达式：允许在代码中定义匿名函数，简化回调和函数对象的创建。 47. sizeof运算符：返回类型或对象的字节数，可以用于计算内存占用。 48. 基本类型的大小：如int在不同平台上可能有不同的大小，但C++标准规定long至少为int的两倍大。 49. C++11的右值引用：用于高效地实现移动语义，优化资源转移。 50. 强类型：C++是强类型语言，要求在编译时确定变量的类型，不允许隐式类型转换。 以上知识点涵盖了C++的基础语法、面向对象特性、内存管理和高级特性，为C++初学者提供了全面的复习指南。