C++ 基础部分

1.迭代器类型

迭代器是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型。C++更趋向于使用迭代器而不是下标操作，因为标准库为每一种标准容器（如vector）定义了一种迭代器类型，而只用少数容器（如vector）支持下标操作访问容器元素。

共有五类迭代器：Input Iterator ,Output Iterator,Forwaed Iterator,Bidirectional Iterator,Random Access Iterator.

• 输入迭代器（Input Iterator）：通过对输入迭代器解除引用，它将引用对象，而对象可能位于集合中。最严格的输入迭代只能以只读方式访问对象。例如：istream。
• 输出迭代器（Output Iterator）：该类迭代器和Input Iterator极其相似，也只能单步向前迭代元素，不同的是该类迭代器对元素只有写的权力。例如：ostream, inserter。
  以上两种基本迭代器可进一步分为三类：
• 前向迭代器（Forward Iterator）：该类迭代器可以在一个正确的区间中进行读写操作，它拥有Input Iterator的所有特性，和Output Iterator的部分特性，以及单步向前迭代元素的能力。
• 双向迭代器（Bidirectional Iterator）：该类迭代器是在Forward Iterator的基础上提供了单步向后迭代元素的能力。例如：list, set, multiset, map, multimap。
• 随机迭代器（Random Access Iterator）：该类迭代器能完成上面所有迭代器的工作，它自己独有的特性就是可以像指针那样进行算术计算，而不是仅仅只有单步向前或向后迭代。例如：vector, deque, string, array。

STL迭代器，是一个类模板，模拟了指针的功能，对很多指针常用的运算符进行了重载，封装了原生的指针，提供更高级的行为。返回的是对象的引用而不是值，需要解引用才可以输出。

2.虚函数

虚函数是实现多态的一种方式。在多态中有函数重载的方法（编译器决定、静态多态），也有函数重写（运行期决定，动态多态），实现这种动态多态，就是依靠虚函数的方式，具体的说就是借助指针或者是引用，在基类中的函数必须有virtual关键字。我们使用基类的指针去指向派生类（子类对象），可以统一的用父类指针去表示各子类对象，只有当运行期间的时候，我们才知道使用的是哪个版本的函数，这就是虚函数的作用。
虚函数的实现方式是利用虚指针以及虚函数表来实现。（具体见继承篇:单继承、多继承、菱形继承）

• 每个类生成一个虚表（virtual table，vtbl），虚表中存放一堆指针，指向该类的每一个虚函数，地址将按照声明顺序排列

  虚表属于类，不属于具体的对象。一个类只有一份虚表。为了让每个包含虚表的类的对象都拥有一个虚表指针，编译器在类中添加了一个指针，*__vptr，用来指向虚表。这样，当类的对象在创建时便拥有了这个指针，且这个指针的值会自动被设置为指向类的虚表。

• 每一个类对象，都拥有一个虚表指针（vptr），由编译器生成。虚表指针的设定和重置，都有类的复制控制（也就是构造，析构，赋值操作符）完成。。现在许多编译器，把vptr放在一个类对象的最前端。

虚析构

父类的析构函数设置为虚函数是为了防止内存泄漏，当我们使用父类的指针指向子类的对象时，希望释放基类指针的时候，可以释放掉子类的空间。
如果我们不设置父类的析构函数设置为虚函数，当父类指针指向子类时，释放父类指针，并不会调用子类的析构函数（在子类的析构函数中几乎不可避免的涉及到子类资源的释放，比如有一个指针指向了一块内存，不析构就内存泄漏了），只会调用基类的析构函数。
而不一定每一个类都有派生类都要被继承，所以默认构造并不是虚析构。

3.指针和引用

指针有一块自己的空间，本身就是一个对象，允许对指针去赋值和拷贝，指针也可以为空。
而引用是给对象起了一个别名，写成&d符号，引用必须要去初始化，之后会绑定在一起不可以修改，所以不可以为空。

他们的本质区别在于 指针指向一块内存，指针的内容就是内存的地址，而引用是某块内存的别名，无法改变指向

一些不同点：

• 运算符的意义不一样，对于指针来说，++表现的地址的变化，而引用的++，是对对像本身的++操作。
• 函数传递传指针和引用形式：指针传递本身是一种值传递，传递一个地址值。被调用的函数把形参当做局部变量，在栈中生成副本，不会影响到实参。但是引用传递不一样，同样开辟内存空间，但是存放的是主调函数存放的实参变量地址，在函数里的操作是会影响到实参的。

4.vector、map、set

vector是动态空间，size表示实际存储的数据数量，而capacity则是当前可容纳的数量，也就是开辟的内存。当vector动态增加时，一旦旧有的空间满了，就会以原来的capacity大小俩倍申请另一块空间，把内容拷贝过去，再增加新元素，最后把原空间释放。如果频繁的进行扩展，可以在一开始的时候提前声明用来开辟大容量。

无论释放（pop_back)、删除（erase）还是清空（clear），都只会改变size，不会改变capacity，只有vector析构才会清空内存。

map是关联容器，用键值对来存储，底层实现是红黑树，插入删除等，都可以再o(log n)时间内完成。
set底层也是红黑树，会自动调整二叉树结构。
关于红黑树见别的章节。

map和unordered_map

unordered_map是哈希表实现的，是无序的，时间复杂度是常数级别，但是空间复杂度很高，如果时间上要求高效率就用unoerdered_map,空间上敏感或者要求有序就用map

5.预编译

预编译其实就是在编译过程之前，进行的一些代码文本的替换工作。

• 比如我们非常熟悉的#include，预编译做的工作其实非常简单，就是把要包含的文件，原样拷贝过来，直接粘贴到include的位置，当然，编译器会进行一些头文件保护的工作，保证不会重复包含。
• #define 宏定义的替换
• #if #endif 如果是0，就执行if后面的，否则就执行endif后面。

6.explicit 关键字

显式构造函数。如果构造函数声明了这个关键字，就不允许隐式自动转换。
举个例子，有一个参数的的构造函数，如果声明了explicit，就不可以用A a = 1这种方式构造，因为这其实就是一种隐式转换，把1当做参数去进行构造。

7.智能指针

https://www.cnblogs.com/EvansPudding/p/12565968.html

8.C++ cast转换

https://www.cnblogs.com/EvansPudding/p/12566210.html

9.static关键字

• 全局静态变量，全局变量前加入static，除了声明它的文件之外，别的文件看不到。
• 静态函数，在函数返回类型前，加上static，这个函数就智能在这个文件中使用，不会被其他文件中的同名函数冲突
• 局部静态变量 局部变量前加入static关键字，作用域只在这个局部作用域，比如一个函数，函数结束，作用域结束，但是静态变量不会销毁，仍然在内存中，直到这个函数再次被调用，值不变。
• 类中的静态数据成员和静态函数成员，他们都属于类的静态成员，是对象共享，不属于某一个某一个对象成员。对于静态成员函数来说，引用是不需要对象名的。

10.深拷贝浅拷贝

https://www.cnblogs.com/EvansPudding/p/12566403.html

C++ 基础部分

原文：https://www.cnblogs.com/EvansPudding/p/12621250.html