侯捷老师C++学习笔记——大气编程(下)

侯捷老师C++课程下半部分。本课程是对之前课程中所提的一些东西的补充，以及C++11新特性的一些讲解。

Lesson1 介绍

本课程会讲的内容：

• 泛型编程
• 深入探索面向对象继承关系所形成的的对象模型，包括隐藏在底层的this指针，虚指针，虚表等。

Lesson2 转换函数 conversion function

转换有两个方向，一个是我这个类型转换成那个，也可以是那个转换成这个。

现在有一个分数class：

黄色的部分就是转换函数。转换肯定不会改变数据的值，所以要加上const。

不需要返回值类型，因为很明确，函数名就表示了要转换的那个类型。

调用的时候：

Fraction f(3,5);
double d=3+f;//调用operator double()将f转为0.6

在这里，编译器会首先找一个全局函数，看是不是有+运算符重载函数，如果没有，就去找转换函数，此时再调用转换函数。

只要你认为合理，可以有很多个转换函数。

non-explicit-one-argument ctor

再来看下面这种情况，构造函数前可以加 explicit 关键字。现在是不加这个关键字的情况。

首先构造函数有两个形参，其中一个给了初值。其实调用的时候，只要给一个实参即可。

Fraction f(3,5);
double d=f+3;

这时在执行上述代码时，类中的运算符重载函数并没有分数加整型数这种情况，只有分数加分数。当看到没有这种重载+ 这种函数，所以就想着可不可以把整型数3变为Fraction，那就看其构造函数，如果满足构造函数的参数，那么就会调用构造函数来进行类型的转换。这是让其他类型的数据转化成本类型。

但是当有下面这种情况时，既可以用构造函数，又可以用类型转换函数。此时编译器会报错，因为它不知道调用哪个函数。

explicit-one-argument ctor

当在构造函数加上关键字explicit后，就可以避免上述问题发生。expilcit意思为明白的，明确的。在该关键字的限制下，构造函数就是创建新对象的时候调用，告诉编译器，不要在隐形转换的时候调用。

看下面的例子：

这里出错显示：[Error]conversion from 'double' to 'Fraction' request ，在一开始看到f+4时，编译器会先找重载运算符函数，发现只有分数加分数，所以要把4转化成分数，但是该构造函数前加上了explict，所以不能走这条路。于是又找到类型转换函数，这条路可以走通，最终得到结果4.6，但是要把4.6赋值给d2，没有这种类型转换函数。

Lesson3 pointer-like classes

设计一个class，让它像指针。为什么这么做呢，就是想设计一个比指针功能更强大的东西。

关于智能指针

shared_ptr是一个智能指针的模板类。我们写了一个Foo类，然后创建一个智能指针sp，这个过程中shared_ptr<Foo> sp(new Foo) 会调用构造函数，向智能指针中传入指针的值。

*sp调用了重载运算符*函数。返回值为该对象。

这里要注意sp->method()，这句话会调用重载运算符函数，返回值是一个指针，虽然->在调用函数后就已经“消耗了”，返回的是一个指针，相当于已经没有了-> ，但是为了保证符号的一致性，总不能写成sp->->method()，所以它就相当于px->method() ，就不用再写一遍了。

关于迭代器

迭代器也是一种智能指针，指向容器中的一个元素。但是和上面说的智能指针略有不同。

它不但要处理* -> ，还要处理 ++ -- == != 等。

Lesson4 function-like classes

写一个class，让它像一个函数。即仿函数。

形式为typername()()，前面的括号是创建一个临时对象，然后再加一个括号，是调用运算符重载函数。

Lesson5 member template 成员模板

模板主要分三大类：

• class template
• function template
• member template

下面是member template的代码：

在类中，构造函数为一个模板函数，这样在初始化的时候，会有更大的弹性。 因为模板函数不需要特别指定具体的类型，会自动推导。所以只在外面写好要创建的类，待传入初始化值时，类中的模板函数会自动推导出初始化值得类型。

Lesson6 模板特化(specialization)

在使用模板的时候，我们可以随机指定任何的类型，然后把该类型放到模板中。这就是泛化的概念。

但是有时候，我们想在一些特定的类型时，不使用泛化的模板，而是有一些特别之处。这就是模板特化。

语法：

在使用的时候，例如上面的例子，编译器会找，泛化也可以，特化也可以，正如代码所写，特别指定的类型是long，所以就找到对应的模板。

Lesson7 偏特化(partial specialization)

个数上的偏

语法：

在这里，我们只想让模板中的某几个类型特化，如上，我们想让T特化，而且Alloc有默认类型。

那么语法就是，在下面写上不特化的类型（特化的类型那块还是空着，对比全特化，尖括号里全是空）。

范围上的偏

泛化的模板输入的类型可以是任意的，当我们想缩小一下范围，指定具体的某几个类型，例如，是指针类型，但是没有说明是什么的指针。

语法：

这是后，obj1用的就是泛化的模板。obj2用的是特化的模板。

Lesson8 template template parameter 模板模板参数

Container可以是任意的字。模板模板参数就是，尖括号内第一项的模板参数，告诉有T这个模板类型存在。然后第二项模板参数是一个模板类，该模板类还需要模板参数，这样就形成了模板模板参数。

模板类的名字我们可以指定（因为类就可以当做是一个数据类型）

就是很绕，但其实不难的。

然后我们使用的时候，是这样的：

XCLs<string,list> mylst1;

这句话虽然是报错的，但是我们写的模板模板参数啥的都没有问题，报错的主要原因是list这个容器的模板参数有好几个，虽然模板参数是有默认值的，但是在模板中使用必须要指出。所以得加上中间那两句话。

模板中参数前面的关键字，有时候是typename，有时也可以是class，有什么区别呢。注意这里只有在 <>中，定义模板参数的时候，是共通的。如template<typename T,class U> ，这是共通的。但是当像上面写模板模板参数的时候，用到的class，这是不能共通的，这里的class表示是一个类，而不是一个模板参数。

Lesson9 关于标准库

任何语言的标准库都十分重要，应该能熟练的使用。

C++的标准库主要有以下几个部分：

• 容器：就是数据结构。
• 算法：实现一些功能的方法。

程序就是靠算法和数据搭建起来的，algorithms+data=program。