C++ Primer:模板与面向对象编程探索

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"C++ Primer 学习笔记整理" 在C++编程中,标准IO库扮演着重要的角色,它提供了一种高效且灵活的方式来处理输入输出操作。本篇笔记主要涉及了标准IO库中的缓冲区概念及其相关知识。 缓冲区是内存空间的一部分,用于暂时存储输入或输出的数据,以优化CPU与速度较慢的输入输出设备之间的交互。根据对应设备的不同,缓冲区分为输入缓冲区和输出缓冲区。引入缓冲区的主要原因是提高系统效率:减少低速设备(如磁盘或打印机)的读写次数,同时使高速的CPU能更高效地工作,避免因等待输入输出操作完成而浪费时间。 缓冲区有三种类型:全缓冲、行缓冲和无缓冲。全缓冲通常应用于磁盘文件,只有在缓冲区满时才执行实际的I/O操作。行缓冲则是在遇到换行符时进行I/O操作,例如键盘输入。无缓冲则不进行缓冲,如标准错误输出,以确保错误信息能快速显示。 缓冲区的刷新在以下情况下发生:缓冲区满、调用flush函数、使用endl控制符或者关闭文件。在C++中,`cout<<flush`会立即清空并刷新缓冲区,`cout<<endl`除了换行外也会刷新缓冲区。 此外,通过一个简单的文件操作示例,我们可以观察到在Windows XP环境下,全缓冲的大小通常是4096字节。当向文件写入超过这个数量的数据时,缓冲区会自动刷新,将数据写入到文件中。 另一方面,模板是C++中的一个重要特性,它允许我们创建泛型函数或类,实现代码的复用。模板定义的关键字是`template`,类型参数通常用`T`表示,当我们使用模板时,会将`T`替换为具体的类型。例如,可以使用`template<typename T> void print(T value)`来创建一个可以打印任何类型值的函数。 面向对象编程是C++的核心概念,包括继承、虚函数和动态绑定。继承允许一个类(派生类)从另一个类(基类)继承属性和行为。虚函数允许通过基类指针调用派生类的重写方法,实现多态性。动态绑定则是编译器在运行时决定调用哪个函数的机制。 重载操作符允许我们为自定义类定义操作符的行为,比如`+`、`-`、`*`等,以便在类对象之间进行类似内置类型的操作。通过`operator+`等语法,我们可以为类定义新的操作符重载规则,使得类对象的使用更加直观和自然。 通过这些笔记,我们可以深入理解C++中关于标准IO库、缓冲区管理、模板、面向对象编程和操作符重载的基本概念和应用。这些知识对于理解和编写高效的C++程序至关重要。