C++语言知识点汇总

前言

这里只是简单列出C++语言的知识点

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一、基础语法

1.1 基本结构

#include <iostream>  // 头文件包含
using namespace std; // 命名空间

int main() {        // 主函数
    cout << "Hello World!"; // 输出
    return 0;       // 返回值
}

1.2 数据类型

类型	说明	示例
int	整型	int a = 10;
float	单精度浮点	float b = 3.14f;
double	双精度浮点	double c = 3.14159;
char	字符	char d = 'A';
bool	布尔	bool e = true;
void	无类型	void func();
auto	自动推导(C++11)	auto f = 5.0;

1.3 变量与常量

int var = 10;           // 变量
const int MAX = 100;    // 常量
constexpr int SIZE = 50;// 编译期常量(C++11)

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二、运算符

2.1 算术运算符

+ - * / % ++ --

2.2 关系运算符

== != > < >= <=

2.3 逻辑运算符

&& || !

2.4 位运算符

& | ^ ~ << >>

2.5 赋值运算符

= += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= |=

2.6 其他运算符

sizeof() ?: :: . -> & * 

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三、流程控制

3.1 条件语句

if (condition) {
    // ...
} else if (condition2) {
    // ...
} else {
    // ...
}

switch (var) {
    case 1: /*...*/ break;
    default: /*...*/
}

3.2 循环结构

// for循环
for (int i = 0; i < 10; i++) { /*...*/ }

// while循环
while (condition) { /*...*/ }

// do-while循环
do { /*...*/ } while (condition);

// 范围for循环(C++11)
for (auto& item : container) { /*...*/ }

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四、函数

4.1 函数定义

returnType funcName(parameters) {
    // 函数体
    return value;
}

4.2 函数重载

void print(int i) { /*...*/ }
void print(double d) { /*...*/ }

4.3 默认参数

void func(int a, int b = 10) { /*...*/ }

4.4 Lambda表达式(C++11)

auto lambda = [](int x) -> int { return x * x; };

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五、面向对象编程

5.1 类与对象

class MyClass {
public:     // 访问修饰符
    // 构造函数
    MyClass() { /*...*/ }
    // 析构函数
    ~MyClass() { /*...*/ }
    
    // 成员函数
    void method() { /*...*/ }
    
private:
    // 成员变量
    int data;
};

5.2 继承

class Base { /*...*/ };
class Derived : public Base { /*...*/ };

5.3 多态

class Base {
public:
    virtual void func() { /*...*/ }  // 虚函数
    virtual void pure() = 0;        // 纯虚函数
};

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六、模板与泛型编程

6.1 函数模板

template <typename T>
T max(T a, T b) { return a > b ? a : b; }

6.2 类模板

template <class T>
class Stack {
    // ...
};

6.3 可变参数模板(C++11)

template<typename... Args>
void func(Args... args) { /*...*/ }

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七、标准模板库(STL)

7.1 容器

vector<int> v = {1,2,3};       // 动态数组
list<string> lst;               // 双向链表
map<string, int> m;             // 关联数组
unordered_set<int> uset;        // 哈希集合(C++11)

7.2 算法

sort(v.begin(), v.end());       // 排序
auto it = find(v.begin(), v.end(), 3); // 查找

7.3 迭代器

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    cout << *it << endl;
}

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八、内存管理

8.1 动态内存

int* p = new int(10);  // 分配
delete p;               // 释放

8.2 智能指针(C++11)

unique_ptr<int> uptr(new int(5));
shared_ptr<int> sptr = make_shared<int>(10);
weak_ptr<int> wptr = sptr;

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九、异常处理

try {
    throw runtime_error("Error");
} catch (const exception& e) {
    cerr << e.what() << endl;
}

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十、文件操作

#include <fstream>
ofstream out("file.txt");
out << "Text";
out.close();

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十一、多线程(C++11)

#include <thread>
thread t([](){ /* 任务 */ });
t.join();

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十二、现代C++特性

12.1 移动语义(C++11)

string str1 = "Hello";
string str2 = std::move(str1);  // 移动构造

12.2 类型推导(C++11/14)

auto x = 5;          // int
decltype(auto) y = x; // int

12.3 结构化绑定(C++17)

auto [x, y] = make_pair(1, 2.0);

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十三、设计模式实现

13.1 单例模式

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
private:
    Singleton() = default;
};

13.2 工厂模式

class Product {
public:
    virtual ~Product() {}
    virtual void op() = 0;
};

class Factory {
public:
    static unique_ptr<Product> create(int type);
};

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十四、最佳实践

1. 使用RAII管理资源
2. 优先使用智能指针而非裸指针
3. 使用const正确性
4. 遵循三/五/零法则
5. 使用命名空间组织代码
6. 优先使用STL而非原生数组
7. 使用nullptr替代NULL(C++11)
8. 使用类型别名替代宏定义
9. 使用范围for循环遍历容器
10. 使用移动语义优化性能
    注：本文档涵盖了C++98到C++20的主要语法特性，实际使用时需注意编译器对特性的支持情况。

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