2025-07-20
C++
00

5.运算符重载

第五章 运算符重载

友元

  • 什么叫友元?

一般来说,类的私有成员只能在类的内部访问,类之外是不能访问它们的。但如果将其他类/函数设置为类的友元,那么友元类/函数就可以在前一个类的类定义之外访问其私有成员了。用friend关键字声明友元

将类比作一个家庭,类的private 成员相当于家庭的秘密,一般的外人当然不允许探听这些秘密的,只有 friend 才有资格探听这些秘密。

友元的三种形式:普通函数、成员函数、友元类

友元之普通函数形式

示例:程序中有Point类,需要求取两个点的距离。按照设想,我们定义一个普通函数distance,接收两个Point对象作为参数,通过公式计算这两个点之间的距离。但Point的_ix和 _iy是私有成员,在类外不能通过对象访问,那么可以将distance函数声明为Point类的友元函数,之后就可以在distance函数中访问Point的私有成员了。

cpp
展开代码
#include <cmath> class Point { public: Point(int x, int y) : _ix(x), _iy(y) {} // 提供友元函数声明 friend float distance(const Point &lhs, const Point &rhs); private: int _ix; int _iy; }; // 定义计算两点距离的函数 float distance(const Point &lhs, const Point &rhs) { return sqrt((lhs._ix - rhs._ix) * (lhs._ix - rhs._ix) + (lhs._iy - rhs._iy) * (lhs._iy - rhs._iy)); }
2025-07-20
C++
00

4.日志系统

第四章 日志系统

日志系统在整个系统架构中的重要性可以称得上基础的基础,但是这一点,都容易被大多数人所忽视。因为日志在很多人看来只是printf,在系统运行期间,很难一步一步地调试,只能根据系统的运行轨迹来推断错误出现的位置,而日志往往也是最重要的参考资料。

日志系统主要解决的问题就是记录系统的运行轨迹,在这个基础上,进行跟踪分析错误,审计系统运行流程。一般在高可靠的系统中,是不允许系统运行终止的,所以也会产生海量的日志。

日志系统的内容可以分为两类:

  1. 业务级别的日志,主要供终端用户来分析他们业务过程;
  2. 系统级别的日志,供开发者维护系统的稳定。

由于日志系统的数据输出量比较大,所以不能不考虑对整个系统性能的影响。从另外一方面来看,海量的日志内容有时候并不件好事,因为,很容易覆盖真实问题的蛛丝马迹,也增加日志阅读者信息检索的困难。所以日志系统的设计需要挑选一个合适的工具,并进行合理的设计。

在github上有一个项目叫awesome-cpp,其中收录了与cpp有关的各种项目,在其中有一个logging分类,列举了各种常用的日志系统工具。

我们的课程中学习log4cpp,之后的项目阶段将会使用到。

fffaraz/awesome-cpp: A curated list of awesome C++ (or C) frameworks, libraries, resources, and shiny things. Inspired by awesome-... stuff. (github.com)

2025-07-20
C++
00

3.C++输入输出流

第三章 C++输入输出流

  • 输入输出的含义

以前所用到的输入和输出,都是以终端为对象的,即从键盘输入数据,运行结果输出到显示器屏幕上。从操作系统的角度看,每一个与主机相连的输入输出设备都被看作一个文件。除了以终端为对象进行输入和输出外,还经常用磁盘(光盘)作为输入输出对象,磁盘文件既可以作为输入文件,也可以作为输出文件

在编程语言中的输入输出含义有所不同。程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序(内存),程序的输出指的是从程序(内存)将数据传送给输出文件。

  • C++输入输出流机制

C++ 的 I/O 发生在流中,流是字节序列。如果字节流是从设备(如键盘、磁盘驱动器、网络连接等)流向内存,这叫做输入操作。如果字节流是从内存流向设备(如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等),这叫做输出操作。

就 C++ 程序而言, I/O 操作可以简单地看作是从程序移进或移出字节,程序只需要关心是否正确地输出了字节数据,以及是否正确地输入了要读取字节数据,特定 I/O 设备的细节对程序员是隐藏的。

  • C++常用流类型

C++ 的输入与输出包括以下3方面的内容:

(1) 对系统指定的标准设备的输入和输出。即从键盘输入数据,输出到显示器屏幕。这种输入输出称为标准的输入输出,简称标准 I/O 。

(2) 以外存磁盘文件为对象进行输入和输出,即从磁盘文件输入数据,数据输出到磁盘文件。以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出,简称文件 I/O 。

(3) 对内存中指定的空间进行输入和输出。通常指定一个字符数组作为存储空间(实际上可以利用该空间存储任何信息)。这种输入和输出称为字符串输入输出,简称 I/O 。

2025-07-20
C++
00

2.类与对象

第二章 类与对象基础

面向对象思想

过程论认为:数据和逻辑是分离的、独立的,程序世界本质是过程,数据作为过程处理对象,逻辑作为过程的形式定义,世界就是各个过程不断进行的总体。

对象论认为:数据和逻辑不是分离的,而是相互依存的。相关的数据和逻辑形成个体,这些个体叫做对象,世界就是由一个个对象组成的。对象具有相对独立性,对外提供一定的服务。所谓世界的演进,是在某个“初始作用力”作用下,对象间通过相互调用而完成的交互;在没有初始作用力下,对象保持静止。这些交互并不是完全预定义的,不一定有严格的因果关系,对象间交互是“偶然的”,对象间联系是“暂时的”。世界就是由各色对象组成,然后在初始作用力下,对象间的交互完成了世界的演进。过程论和对象论不是一种你死我活的绝对对立,而是一种辩证统一的对立,两者相互渗透、在一定情况下可以相互转化,是一种“你中有我、我中有你”的对立。如果将对象论中的所有交互提取出来而撇开对象,就变成了过程论,而如果对过程论中的数据和逻辑分类封装并建立交互关系,就变成了对象论。

过程论相对确定,有利于明晰演进的方向,但当事物过于庞大繁杂,将很难理清思路。因为过程繁多、过程中又有子过程,容易将整个世界看成一个纷繁交错的过程网,让人无法看清。对象论相对不确定,但是因为以对象为基本元素,即使很庞大的事物,也可以很好地分离关注,在研究一个对象的交互时,只需要关系与其相关的少数几个对象,不用总是关注整个流程和世界,对象论更有助于分析规模较大的事物。但是,对象论也有困难。例如,如何划分对象才合理?对于同一个驱动力,为什么不同情况下参与对象和交互流程不一样?如何确定?其实,这些困难也正是面向对象技术中的困难。

类的定义

C++用类来描述对象,类是对现实世界中相似事物的抽象,比如同是“双轮车”的摩托车和自行车,有共同点,也有许多不同点。“车”类是对摩托车、自行车、汽车等相同点的提取与抽象。

2025-07-20
C++
00

1.C++与C

第一章 C++与C

本章主要讲解C++相较于C一些独有的比较重要的知识点。

C++源文件后缀名.cc/.cpp,头文件后缀名.hh/.hpp

安装g++命令:sudo apt install g++

编译命令 g++ 文件名.cc/.cpp [-o name]

可以按如下方式设置代码预设片段,减少一点重复性的工作

首先从我们最常见到C++的hello,world代码入手,来认识一下C++语言

cpp
展开代码
#include <iostream>using namespace std;int main(int argc, char * argv[]){ cout << "hello,world" << endl; return 0;}

可能会产生这样的一些疑问

(1)iostream是C++标准库头文件,为什么没有后缀?

—— 模板阶段再作讲解

(2)using namespace std是什么含义?

—— 命名空间的使用

(3) cout << “hello,world” << endl; 实现了输出hello,world的功能,如何理解这行代码?

—— C++输出流的使用