0718vscode问答

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终于来到 qt

# Question

多态

# Answer

多态是面向对象编程中的一个重要概念，指的是同一个接口可以有多种不同的实现方式。多态性允许我们使用一个统一的接口来处理不同类型的对象，从而提高代码的灵活性和可扩展性。

在Java中，多态可以通过以下几种方式实现：

1. **方法重载（Overloading）**：在同一个类中，允许有多个方法具有相同的名字，但参数列表不同（参数类型或参数个数不同）。

2. **方法重写（Overriding）**：子类可以重写父类中的方法，使得在调用时可以根据对象的实际类型来决定调用哪个方法。

3. **接口和抽象类**：通过接口和抽象类，可以定义一组方法，具体的实现由子类来完成。

下面是一个简单的示例，展示了如何在Java中使用多态：

```java

// 定义一个接口

interface Animal {

void makeSound();

}

// 实现接口的类

class Dog implements Animal {

@Override

public void makeSound() {

System.out.println("汪汪汪");

}

class Cat implements Animal {

@Override

public void makeSound() {

System.out.println("喵喵喵");

}

public class PolymorphismExample {

public static void main(String[] args) {

// 使用多态

Animal myDog = new Dog();

Animal myCat = new Cat();

// 调用方法

myDog.makeSound(); // 输出: 汪汪汪

myCat.makeSound(); // 输出: 喵喵喵

}

```

在这个示例中，`Animal`接口定义了一个`makeSound`方法，`Dog`和`Cat`类分别实现了这个接口，并提供了具体的实现。在`main`方法中，我们创建了`Dog`和`Cat`对象，并将它们赋值给`Animal`类型的变量。通过这种方式，我们可以使用统一的接口来调用不同对象的方法，实现了多态性。

# Question

#include<iostream>

/* 编写代码实现成员函数的重载、覆盖与隐藏 */

using namespace std;

class A{};

class B:public A{};

class Base

{

public:

int m_b;

void reload(void)

{

cout << "Base func" << endl;

}

void reload(int i)

{

m_b = i;

/* 同名参数不同　*/

cout << "reload func" << endl;

}

virtual void over(void)

{

cout << "Base over" << endl;

}

void hide(void)

{

cout << "Base hide " << endl;

}

};

class Derived:public Base

{

public:

int m_d;

void over(void)

{

cout << "Derived over" << endl;

}

void hide(void)

{

cout << "derived hide" << endl;

}

};

int main(int argc,char *argv[])

{

// reload

Base b1;

b1.reload();

b1.reload(5);

//over

Derived d;

Base *pd1 = &d;

pd1->over();

Base& pd2 = d;

pd2.over();

d.over();

d.hide();

d.Base::hide();

return 0;

}

# Answer

你的代码已经展示了成员函数的重载、覆盖和隐藏。下面是对代码的详细解释和一些改进建议：

1. **重载（Overloading）**：在同一个类中，可以有多个同名但参数不同的函数。在你的代码中，`Base`类中的`reload`函数就是重载的例子。

2. **覆盖（Overriding）**：在派生类中重新定义基类中的虚函数。在你的代码中，`Derived`类中的`over`函数覆盖了`Base`类中的`over`函数。

3. **隐藏（Hiding）**：在派生类中定义一个与基类中同名的非虚函数，这样会隐藏基类中的同名函数。在你的代码中，`Derived`类中的`hide`函数隐藏了`Base`类中的`hide`函数。

下面是改进后的代码，增加了一些注释和改进：

```cpp

#include<iostream>

using namespace std;

class A {};

class B : public A {};

class Base {

public:

int m_b;

// 重载函数：同名但参数不同

void reload(void) {

cout << "Base func" << endl;

}

void reload(int i) {

m_b = i;

cout << "reload func with int: " << i << endl;

}

// 虚函数，用于覆盖

virtual void over(void) {

cout << "Base over" << endl;

}

// 非虚函数，用于隐藏

void hide(void) {

cout << "Base hide" << endl;

}

};

class Derived : public Base {

public:

int m_d;

// 覆盖基类的虚函数

void over(void) override {

cout << "Derived over" << endl;

}

// 隐藏基类的非虚函数

void hide(void) {

cout << "Derived hide" << endl;

}

};

int main(int argc, char *argv[]) {

// 重载示例

Base b1;

b1.reload(); // 调用无参数的reload函数

b1.reload(5); // 调用带int参数的reload函数

// 覆盖示例

Derived d;

Base *pd1 = &d;

pd1->over(); // 调用Derived类的over函数，因为over是虚函数

Base &pd2 = d;

pd2.over(); // 调用Derived类的over函数，因为over是虚函数

d.over(); // 直接调用Derived类的over函数

// 隐藏示例

d.hide(); // 调用Derived类的hide函数

d.Base::hide(); // 显式调用Base类的hide函数

return 0;

}

```

### 解释

1. **重载**：`Base`类中的`reload`函数有两个版本，一个无参数，一个带`int`参数。

2. **覆盖**：`Derived`类中的`over`函数覆盖了`Base`类中的`over`函数。由于`over`是虚函数，通过基类指针或引用调用时，会调用派生类中的版本。

3. **隐藏**：`Derived`类中的`hide`函数隐藏了`Base`类中的`hide`函数。通过派生类对象调用`hide`时，会调用派生类中的版本，除非显式调用基类的版本（如`d.Base::hide()`）。

通过这种方式，你可以清楚地看到重载、覆盖和隐藏的区别和实现方式。

# Question

Base &pd2 = d;

pd2.over(); 这个不是可以调用基类的虚函数吗，为啥不行

# Answer

抱歉，我之前的解释可能有误。让我们重新解释一下。

在C++中，当使用基类的引用或指针指向派生类对象时，如果基类中的函数是虚函数（`virtual`），那么调用该函数时会根据实际对象的类型来决定调用哪个版本的函数。这就是多态性的体现。

在你的代码中：

```cpp

Base &pd2 = d;

pd2.over();

```

这里，`pd2`是一个基类`Base`的引用，但它实际上引用的是一个`Derived`类的对象`d`。因为`over`函数在`Base`类中被声明为虚函数（`virtual`），所以调用`pd2.over()`时会根据实际对象`d`的类型来决定调用哪个版本的`over`函数。

因此，`pd2.over()`会调用`Derived`类中的`over`函数，输出：

```

Derived over

```

这是因为在运行时，C++会根据对象的实际类型（即`Derived`）来决定调用哪个版本的虚函数。这就是多态性的体现。

总结一下：

- 如果基类中的函数是虚函数（`virtual`），通过基类的引用或指针调用该函数时，会根据实际对象的类型来决定调用哪个版本的函数。

- 如果基类中的函数不是虚函数，那么调用该函数时会根据引用或指针的类型来决定调用哪个版本的函数。

在你的代码中，`over`是虚函数，所以`pd2.over()`会调用`Derived`类中的`over`函数。

# Question

如何才能调用基类的虚函数

# Answer

在C++中，如果你想要通过派生类对象或派生类引用/指针调用基类的虚函数，可以使用作用域解析运算符（`::`）显式地指定基类的版本。

以下是如何在你的代码中调用基类的虚函数`over`：

```cpp

#include<iostream>

using namespace std;

class Base {

public:

virtual void over(void) {

cout << "Base over" << endl;

}

};

class Derived : public Base {

public:

void over(void) override {

cout << "Derived over" << endl;

}

};

int main(int argc, char *argv[]) {

Derived d;

Base *pd1 = &d;

pd1->over(); // 调用Derived类的over函数，因为over是虚函数

Base &pd2 = d;

pd2.over(); // 调用Derived类的over函数，因为over是虚函数

d.over(); // 直接调用Derived类的over函数

// 显式调用基类的over函数

d.Base::over();

return 0;

}

```

在这个例子中，`d.Base::over()`会显式地调用基类`Base`中的`over`函数，输出：

```

Base over

```

通过这种方式，你可以在需要时显式地调用基类的虚函数。

# Question

其他方法

# Answer

除了使用作用域解析运算符（`::`）显式地调用基类的虚函数之外，没有其他直接的方法可以通过派生类对象或派生类引用/指针来调用基类的虚函数。虚函数的目的是实现多态性，即根据对象的实际类型来调用相应的函数版本。

然而，如果你确实需要在派生类中调用基类的虚函数，可以在派生类的实现中使用作用域解析运算符。例如：

```cpp

#include<iostream>

using namespace std;

class Base {

public:

virtual void over(void) {

cout << "Base over" << endl;

}

};

class Derived : public Base {

public:

void over(void) override {

Base::over(); // 调用基类的over函数

cout << "Derived over" << endl;

}

};

int main(int argc, char *argv[]) {

Derived d;

d.over(); // 调用Derived类的over函数，它会先调用Base类的over函数

return 0;

}

```

在这个例子中，`Derived`类的`over`函数首先调用了基类`Base`的`over`函数，然后再执行自己的逻辑。输出将会是：

```

Base over

Derived over

```

这种方法允许你在派生类的实现中包含基类的虚函数逻辑，然后再添加派生类特有的逻辑。

# Question

如何查看类的虚函数表

# Answer

在C++中，虚函数表（vtable）是一个用于实现动态绑定（多态）的内部数据结构。通常，虚函数表是由编译器在编译时生成的，并且对程序员是不可见的。然而，你可以通过一些方法来查看类的虚函数表，尽管这些方法并不是标准的，并且依赖于具体的编译器和操作系统。

以下是一些常见的方法：

### 1. 使用调试器

大多数现代调试器（如GDB、Visual Studio Debugger）都可以查看对象的内存布局，包括虚函数表。

#### 使用GDB查看虚函数表

1. 编译你的程序，确保包含调试信息（例如，使用`-g`选项）。

2. 启动GDB并加载你的程序。

3. 在对象创建后设置断点。

4. 运行程序直到断点处。

5. 使用`p`命令打印对象的地址，然后使用`x`命令查看该地址处的内存。

例如：

```cpp

class Base {

public:

virtual void func1() {}

virtual void func2() {}

};

int main() {

Base b;

return 0;

}

```

在GDB中：

```sh

(gdb) b main

Breakpoint 1 at 0x1149: file vtable.cpp, line 8.

(gdb) r

Starting program: /path/to/your/program

Breakpoint 1, main () at vtable.cpp:8

8 Base b;

(gdb) n

9 return 0;

(gdb) p &b

$1 = (Base *) 0x7fffffffe410

(gdb) x/2a 0x7fffffffe410

0x7fffffffe410: 0x555555555160 0x0

```

### 2. 使用编译器特定的工具

某些编译器提供了特定的工具或选项来查看虚函数表。例如，GCC有一个插件叫做`libg++`，可以用来查看类的内存布局。

### 3. 反汇编

你可以通过反汇编生成的二进制文件来查看虚函数表。这需要一定的汇编语言知识。

例如，使用`objdump`工具：

```sh

objdump -d your_program > disassembly.txt

```

然后在生成的反汇编文件中查找虚函数表的地址。

### 4. 使用第三方工具

有一些第三方工具可以帮助你查看类的虚函数表，例如`Clang`的`libTooling`库可以用来分析和打印类的内存布局。

### 注意事项

- 这些方法都不是标准的，并且依赖于具体的编译器和操作系统。

- 虚函数表的布局和内容可能会因编译器、编译选项和操作系统而异。

- 查看虚函数表通常用于调试和学习目的，不建议在生产代码中使用这些方法。

通过这些方法，你可以更深入地了解C++的虚函数机制和对象的内存布局。

# Question

单例模式的分类和两者的qubie

# Answer

单例模式（Singleton Pattern）是一种设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。单例模式可以分为两种主要类型：**懒汉式（Lazy Initialization）**和**饿汉式（Eager Initialization）**。

### 懒汉式（Lazy Initialization）

懒汉式单例模式在第一次使用时才创建实例。这种方式的优点是延迟了实例的创建，节省了资源，但需要考虑线程安全问题。

#### 懒汉式单例模式的实现

```cpp

class Singleton {

private:

static Singleton* instance;

Singleton() {}

public:

static Singleton* getInstance() {

if (instance == nullptr) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;

```

### 饿汉式（Eager Initialization）

饿汉式单例模式在程序启动时就创建实例。这种方式的优点是实现简单，且线程安全，但可能会在程序不需要实例时浪费资源。

#### 饿汉式单例模式的实现

```cpp

class Singleton {

private:

static Singleton instance;

Singleton() {}

public:

static Singleton& getInstance() {

return instance;

}

};

Singleton Singleton::instance;

```

### 区别

1. **实例创建时机**：

- **懒汉式**：在第一次使用时创建实例。

- **饿汉式**：在程序启动时就创建实例。

2. **资源占用**：

- **懒汉式**：延迟实例的创建，节省资源。

- **饿汉式**：可能会在程序不需要实例时浪费资源。

3. **线程安全**：

- **懒汉式**：需要考虑线程安全问题，可以通过加锁等方式实现线程安全。

- **饿汉式**：天生线程安全，因为实例在程序启动时就创建好了。

4. **实现复杂度**：

- **懒汉式**：实现相对复杂，需要考虑线程安全问题。

- **饿汉式**：实现简单，不需要考虑线程安全问题。

### 线程安全的懒汉式单例模式

为了确保懒汉式单例模式的线程安全，可以使用双重检查锁定（Double-Checked Locking）模式。

```cpp

#include <mutex>

class Singleton {

private:

static Singleton* instance;

static std::mutex mtx;

Singleton() {}

public:

static Singleton* getInstance() {

if (instance == nullptr) {

std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);

if (instance == nullptr) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;

std::mutex Singleton::mtx;

```

通过这种方式，可以确保在多线程环境下，懒汉式单例模式也是线程安全的。

# Question

虚拟表

# Answer

虚拟表（Virtual Table），通常称为虚函数表（Virtual Function Table，简称vtable），是C++中用于实现动态绑定（多态）的一种机制。虚函数表是一个包含指向类中虚函数地址的指针数组，每个包含虚函数的类都有一个对应的虚函数表。

### 虚函数表的工作原理

1. **虚函数表的创建**：

- 当一个类声明了虚函数时，编译器会为该类创建一个虚函数表。

- 虚函数表中存储了该类所有虚函数的地址。

2. **对象的内存布局**：

- 每个包含虚函数的类的对象中，会有一个指向该类虚函数表的指针（通常称为vptr）。

- 这个指针在对象的内存布局中位于最前面，以便在运行时能够快速访问虚函数表。

3. **动态绑定**：

- 当通过基类指针或引用调用虚函数时，编译器会在运行时通过对象的vptr找到对应的虚函数表。

- 然后根据虚函数表中的地址找到并调用正确的虚函数实现。

### 虚函数表的示例

假设有以下类层次结构：

```cpp

class Base {

public:

virtual void func1() {

std::cout << "Base::func1" << std::endl;

}

virtual void func2() {

std::cout << "Base::func2" << std::endl;

}

};

class Derived : public Base {

public:

void func1() override {

std::cout << "Derived::func1" << std::endl;

}

void func3() {

std::cout << "Derived::func3" << std::endl;

}

};

```

在这个例子中：

- `Base`类有一个虚函数表，其中包含`func1`和`func2`的地址。

- `Derived`类继承了`Base`类的虚函数表，并覆盖了`func1`的实现。因此，`Derived`类的虚函数表中`func1`的地址指向`Derived::func1`。

- `Derived`类新增的虚函数`func3`不会出现在虚函数表中，因为它不是虚函数。

### 虚函数表的内存布局

假设我们创建一个`Derived`类的对象：

```cpp

Base* b = new Derived();

b->func1(); // 调用Derived::func1

```

在内存中，`Derived`对象的布局大致如下：

```

|-----------------|

| vptr | ---> |-----------------|

|-----------------| | Base::func1 | ---> Derived::func1

| Derived data | | Base::func2 |

|-----------------| |-----------------|

```

- `vptr`指向`Derived`类的虚函数表。

- 虚函数表中`func1`的地址指向`Derived::func1`，`func2`的地址指向`Base::func2`。

### 总结

虚函数表是C++实现动态绑定（多态）的关键机制。通过虚函数表，编译器能够在运行时确定调用哪个虚函数的实现，从而实现多态行为。理解虚函数表的工作原理有助于更好地掌握C++的面向对象编程和多态机制。

# Question

基类指针为啥可以指向派生类对象

# Answer

在C++中，基类指针可以指向派生类对象的主要原因是继承和多态机制的设计。这种设计允许通过基类指针或引用来操作派生类对象，从而实现代码的灵活性和可扩展性。

### 继承和多态的基本概念

1. **继承**：继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类（派生类）继承另一个类（基类）的属性和方法。派生类可以扩展或修改基类的功能。

2. **多态**：多态是指同一个接口可以有多种不同的实现方式。在C++中，多态通常通过虚函数和基类指针或引用来实现。

### 基类指针指向派生类对象的原因

1. **类型兼容性**：派生类对象是基类对象的一种特殊形式。因此，派生类对象可以被视为基类对象来处理。这种类型兼容性使得基类指针可以指向派生类对象。

2. **动态绑定**：通过虚函数和虚函数表（vtable），C++实现了动态绑定。当通过基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的函数取决于对象的实际类型，而不是指针或引用的类型。这使得基类指针可以调用派生类中覆盖的虚函数。

### 示例代码

```cpp

#include <iostream>

class Base {

public:

virtual void display() {

std::cout << "Base display" << std::endl;

}

};

class Derived : public Base {

public:

void display() override {

std::cout << "Derived display" << std::endl;

}

};

int main() {

Base* basePtr; // 基类指针

Derived derivedObj; // 派生类对象

basePtr = &derivedObj; // 基类指针指向派生类对象

basePtr->display(); // 调用的是Derived::display

return 0;

}

```

在这个示例中：

- `Base`类有一个虚函数`display`。

- `Derived`类继承了`Base`类，并覆盖了`display`函数。

- `basePtr`是一个基类指针，可以指向派生类对象`derivedObj`。

- 通过`basePtr`调用`display`函数时，实际调用的是`Derived`类中的`display`函数，而不是`Base`类中的`display`函数。

### 总结

基类指针可以指向派生类对象的原因是C++的继承和多态机制。这种设计允许通过基类指针或引用来操作派生类对象，从而实现代码的灵活性和可扩展性。通过虚函数和动态绑定，基类指针可以调用派生类中覆盖的虚函数，实现多态行为。

# Question

运行时类型信息

# Answer

运行时类型信息（Run-Time Type Information，简称RTTI）是C++中的一种机制，允许程序在运行时获取对象的类型信息。RTTI主要通过两个关键组件实现：`typeid`运算符和`dynamic_cast`运算符。

### `typeid`运算符

`typeid`运算符用于获取表达式的类型信息。它返回一个`std::type_info`对象，该对象包含有关类型的信息。`std::type_info`类定义在头文件`<typeinfo>`中。

#### 示例

```cpp

#include <iostream>

#include <typeinfo>

class Base {

public:

virtual ~Base() {} // 确保Base类有虚函数

};

class Derived : public Base {};

int main() {

Base* basePtr = new Derived();

std::cout << typeid(*basePtr).name() << std::endl; // 输出派生类的类型信息

delete basePtr;

return 0;

}

```

在这个示例中，`typeid(*basePtr).name()`返回派生类`Derived`的类型信息。

### `dynamic_cast`运算符

`dynamic_cast`运算符用于在运行时进行安全的向下转型（downcast）。它主要用于将基类指针或引用转换为派生类指针或引用。如果转换不安全或不合法，`dynamic_cast`会返回`nullptr`（对于指针）或抛出`std::bad_cast`异常（对于引用）。

#### 示例

```cpp

#include <iostream>

#include <typeinfo>

class Base {

public:

virtual ~Base() {} // 确保Base类有虚函数

};

class Derived : public Base {};

int main() {

Base* basePtr = new Derived();

Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr);

if (derivedPtr) {

std::cout << "Successfully cast to Derived" << std::endl;

} else {

std::cout << "Failed to cast to Derived" << std::endl;

}

delete basePtr;

return 0;

}

```

在这个示例中，`dynamic_cast<Derived*>(basePtr)`将基类指针`basePtr`安全地转换为派生类指针`derivedPtr`。如果转换成功，`derivedPtr`将不为`nullptr`。

### 注意事项

1. **虚函数**：为了使用RTTI，基类必须有虚函数。因为RTTI依赖于虚函数表（vtable）来确定对象的实际类型。

2. **性能开销**：RTTI会带来一定的性能开销，因为它需要在运行时进行类型检查。

3. **滥用风险**：过度使用RTTI可能会导致代码难以维护和理解。在某些情况下，使用多态和模板可能是更好的选择。

### 总结

运行时类型信息（RTTI）是C++中的一种机制，允许程序在运行时获取对象的类型信息。它主要通过`typeid`运算符和`dynamic_cast`运算符实现。虽然RTTI提供了灵活性，但也需要注意其性能开销和滥用风险。

# Question

dynamic_cast 进行类之间的转换，两个类没有继承派生关系

# Answer

在C++中，`dynamic_cast`运算符主要用于在继承层次结构中进行安全的向下转型（downcast）。它要求被转换的两个类之间必须存在继承关系，即一个类必须是另一个类的基类或派生类。如果两个类之间没有继承关系，使用`dynamic_cast`进行转换是非法的，会导致编译错误。

### 示例

假设有两个类`A`和`B`，它们之间没有继承关系：

```cpp

class A {

public:

virtual ~A() {} // 确保A类有虚函数

};

class B {

public:

virtual ~B() {} // 确保B类有虚函数

};

```

尝试使用`dynamic_cast`将`A`类型的指针转换为`B`类型的指针会导致编译错误：

```cpp

int main() {

A* aPtr = new A();

B* bPtr = dynamic_cast<B*>(aPtr); // 编译错误

delete aPtr;

return 0;

}

```

编译器会报错，因为`A`和`B`之间没有继承关系，`dynamic_cast`无法进行这种转换。

### 正确的使用场景

`dynamic_cast`的正确使用场景是在继承层次结构中进行安全的向下转型。例如：

```cpp

class Base {

public:

virtual ~Base() {} // 确保Base类有虚函数

};

class Derived : public Base {};

int main() {

Base* basePtr = new Derived();

Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr); // 合法的向下转型

if (derivedPtr) {

std::cout << "Successfully cast to Derived" << std::endl;

} else {

std::cout << "Failed to cast to Derived" << std::endl;

}

delete basePtr;

return 0;

}

```

在这个示例中，`Base`是`Derived`的基类，因此可以使用`dynamic_cast`将`Base*`类型的指针安全地转换为`Derived*`类型的指针。

### 总结

`dynamic_cast`运算符要求被转换的两个类之间必须存在继承关系。如果两个类之间没有继承关系，使用`dynamic_cast`进行转换会导致编译错误。在设计类层次结构时，应确保正确使用继承关系，以便能够利用`dynamic_cast`进行安全的类型转换。

# Question

reinterpret_cast

# Answer

`reinterpret_cast`是C++中的一个强制类型转换运算符，用于将一个指针或引用转换为另一种类型的指针或引用。与`dynamic_cast`不同，`reinterpret_cast`不进行任何类型检查，它只是简单地重新解释指针或引用的位模式。因此，`reinterpret_cast`是非常危险的，只有在非常特殊的情况下才应该使用。

### 语法

```cpp

reinterpret_cast<new_type>(expression)

```

### 使用场景

1. **指针类型之间的转换**：例如，将一个`int*`转换为`char*`。

2. **指针和整数之间的转换**：例如，将一个指针转换为整数，或将一个整数转换为指针。

3. **函数指针之间的转换**：例如，将一个函数指针转换为另一种类型的函数指针。

### 示例

#### 指针类型之间的转换

```cpp

#include <iostream>

int main() {

int num = 42;

int* intPtr = &num;

char* charPtr = reinterpret_cast<char*>(intPtr);

std::cout << "intPtr: " << intPtr << std::endl;

std::cout << "charPtr: " << static_cast<void*>(charPtr) << std::endl;

return 0;

}

```

在这个示例中，`intPtr`是一个指向`int`类型的指针，`charPtr`是通过`reinterpret_cast`将`intPtr`转换为`char*`类型的指针。

#### 指针和整数之间的转换

```cpp

#include <iostream>

int main() {

int num = 42;

int* intPtr = &num;

uintptr_t ptrValue = reinterpret_cast<uintptr_t>(intPtr);

std::cout << "intPtr: " << intPtr << std::endl;

std::cout << "ptrValue: " << ptrValue << std::endl;

int* newIntPtr = reinterpret_cast<int*>(ptrValue);

std::cout << "newIntPtr: " << newIntPtr << std::endl;

return 0;

}

```

在这个示例中，`intPtr`是一个指向`int`类型的指针，`ptrValue`是通过`reinterpret_cast`将`intPtr`转换为`uintptr_t`类型的整数。然后，`newIntPtr`是通过`reinterpret_cast`将`ptrValue`转换回`int*`类型的指针。

#### 函数指针之间的转换

```cpp

#include <iostream>

void func1() {

std::cout << "Function 1" << std::endl;

}

void func2() {

std::cout << "Function 2" << std::endl;

}

int main() {

void (*funcPtr1)() = func1;

void (*funcPtr2)() = reinterpret_cast<void (*)()>(func2);

funcPtr1();

funcPtr2();

return 0;

}

```

在这个示例中，`funcPtr1`是一个指向`func1`函数的指针，`funcPtr2`是通过`reinterpret_cast`将`func2`函数指针转换为`void (*)()`类型的指针。

### 注意事项

1. **安全性**：`reinterpret_cast`不进行任何类型检查，因此使用它可能会导致未定义行为。只有在非常确定的情况下才应该使用。

2. **可移植性**：由于`reinterpret_cast`依赖于底层平台的位模式，因此它的行为在不同的平台上可能会有所不同。

### 总结

`reinterpret_cast`是一个非常强大的类型转换运算符，但它也是非常危险的。在使用`reinterpret_cast`时，必须非常小心，确保转换是安全和合理的。在大多数情况下，应该优先考虑使用`static_cast`或`dynamic_cast`，只有在必要时才使用`reinterpret_cast`。

# Question

拷贝操作运算符函数

# Answer

拷贝操作运算符函数，通常指的是类的拷贝构造函数和拷贝赋值运算符。这两个函数在C++中用于实现对象的深拷贝（deep copy）或浅拷贝（shallow copy）。

### 拷贝构造函数

拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，用于创建一个新对象作为现有对象的副本。其声明形式如下：

```cpp

ClassName(const ClassName& other);

```

#### 示例

```cpp

class MyClass {

public:

int* data;

// 构造函数

MyClass(int value) {

data = new int(value);

}

// 拷贝构造函数

MyClass(const MyClass& other) {

data = new int(*other.data);

}

// 析构函数

~MyClass() {

delete data;

}

};

```

在这个示例中，`MyClass`类的拷贝构造函数创建了一个新的`data`指针，并将其初始化为`other`对象的`data`指针所指向的值的副本。

### 拷贝赋值运算符

拷贝赋值运算符用于将一个对象的值赋给另一个对象。其声明形式如下：

```cpp

ClassName& operator=(const ClassName& other);

```

#### 示例

```cpp

class MyClass {

public:

int* data;

// 构造函数

MyClass(int value) {

data = new int(value);

}

// 拷贝构造函数

MyClass(const MyClass& other) {

data = new int(*other.data);

}

// 拷贝赋值运算符

MyClass& operator=(const MyClass& other) {

if (this != &other) { // 检查自我赋值

delete data; // 释放原有资源

data = new int(*other.data); // 分配新资源并拷贝数据

}

return *this;

}

// 析构函数

~MyClass() {

delete data;

}

};

```

在这个示例中，`MyClass`类的拷贝赋值运算符首先检查是否是自我赋值，然后释放原有的`data`指针，并分配一个新的`data`指针，将其初始化为`other`对象的`data`指针所指向的值的副本。

### 注意事项

1. **自我赋值检查**：在拷贝赋值运算符中，应该检查是否是自我赋值，以避免不必要的资源释放和分配。

2. **深拷贝与浅拷贝**：如果类中包含指针成员，应该实现深拷贝，以避免多个对象共享同一资源导致的潜在问题。

3. **异常安全性**：在实现拷贝赋值运算符时，应该确保异常安全性，即在分配新资源失败时，原有对象的状态不会被破坏。

通过正确实现拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，可以确保类的对象在拷贝时能够正确地处理资源，避免潜在的内存泄漏和数据不一致问题。

# Question

友元成员函数

# Answer

友元成员函数（Friend Member Function）是C++中的一种机制，允许一个类的成员函数访问另一个类的私有和保护成员。通过将一个类的成员函数声明为另一个类的友元，可以实现跨类的访问控制。

### 声明友元成员函数的语法

在类中声明友元成员函数的语法如下：

```cpp

class B; // 前向声明

class A {

public:

void memberFunction(B& b);

};

class B {

private:

int privateData;

// 声明A的成员函数为友元

friend void A::memberFunction(B& b);

};

```

### 示例

以下是一个完整的示例，展示了如何声明和使用友元成员函数：

```cpp

#include <iostream>

class B; // 前向声明

class A {

public:

void memberFunction(B& b);

};

class B {

private:

int privateData;

// 声明A的成员函数为友元

friend void A::memberFunction(B& b);

public:

B(int data) : privateData(data) {}

};

void A::memberFunction(B& b) {

// 可以访问B的私有成员

std::cout << "Private data of B: " << b.privateData << std::endl;

}

int main() {

B b(42);

A a;

a.memberFunction(b);

return 0;

}

```

在这个示例中：

1. 类`B`包含一个私有成员`privateData`。

2. 类`A`包含一个成员函数`memberFunction`，该函数需要访问类`B`的私有成员。

3. 在类`B`中，通过`friend void A::memberFunction(B& b);`声明`A`的成员函数`memberFunction`为友元。

4. 在`A`的成员函数`memberFunction`中，可以直接访问`B`的私有成员`privateData`。

### 注意事项

1. **前向声明**：在声明友元成员函数之前，需要对涉及的类进行前向声明，以确保编译器知道这些类的存在。

2. **访问控制**：友元成员函数可以访问另一个类的私有和保护成员，但仍然受到其自身类的访问控制限制。

3. **耦合性**：使用友元成员函数会增加类之间的耦合性，因此应该谨慎使用，确保这种设计是必要的。

通过友元成员函数，可以在不破坏封装性的前提下，实现类之间的灵活交互。

# Question

如果只有一个类，把他的成员函数前面加一个friend有啥用

# Answer

在C++中，如果一个类的成员函数前面加上`friend`关键字，这意味着该成员函数可以访问另一个类的私有和保护成员。即使只有一个类，也可以通过这种方式来实现一些特殊的设计需求。

### 示例

假设有一个类`A`，我们希望其中的一个成员函数`specialFunction`能够访问类`A`自身的私有成员，但又不希望这个函数成为公共接口的一部分。我们可以通过将这个函数声明为类`A`的友元来实现这一点。

```cpp

#include <iostream>

class A {

private:

int privateData;

// 声明specialFunction为友元

friend void A::specialFunction();

public:

A(int data) : privateData(data) {}

void specialFunction() {

// 可以访问A的私有成员

std::cout << "Private data of A: " << privateData << std::endl;

}

};

int main() {

A a(42);

a.specialFunction();

return 0;

}

```

在这个示例中：

1. 类`A`包含一个私有成员`privateData`。

2. 类`A`的成员函数`specialFunction`被声明为类`A`的友元。

3. 在`specialFunction`中，可以直接访问类`A`的私有成员`privateData`。

### 用途

1. **内部辅助函数**：有时，一个类的成员函数可能需要访问类的私有成员，但又不希望这个函数成为公共接口的一部分。通过将其声明为友元，可以实现这一点。

2. **测试和调试**：在测试和调试过程中，可能需要访问类的私有成员来进行验证和调试。通过友元函数，可以方便地实现这一点。

### 注意事项

1. **封装性**：虽然友元函数可以访问类的私有成员，但这也会破坏类的封装性。因此，应该谨慎使用友元函数，确保这种设计是必要的。

2. **代码可维护性**：过度使用友元函数可能会导致代码难以维护和理解。应该尽量保持类的接口简洁和清晰。

总之，即使只有一个类，通过将成员函数声明为友元，可以实现一些特殊的设计需求，但应该谨慎使用，确保这种设计是合理和必要的。

# Question

成员函数形式：L.operator#(R)

友元函数形式：operator#(L,R)

# Answer

在C++中，运算符重载可以通过成员函数和友元函数两种形式来实现。这两种形式在语法和使用上有一些区别。

### 成员函数形式

成员函数形式的运算符重载通常用于重载类成员运算符。其形式为：

```cpp

class ClassName {

public:

ReturnType operator#(const RightOperandType& R) {

// 运算符重载的实现

}

};

```

例如，重载加法运算符：

```cpp

class MyClass {

public:

int value;

MyClass(int v) : value(v) {}

MyClass operator+(const MyClass& other) {

return MyClass(value + other.value);

}

};

```

使用成员函数形式的运算符重载时，左操作数是调用对象本身，右操作数作为参数传递给成员函数。

### 友元函数形式

友元函数形式的运算符重载通常用于重载非成员运算符，或者需要访问类的私有和保护成员的运算符。其形式为：

```cpp

class ClassName {

// 声明友元函数

friend ReturnType operator#(const LeftOperandType& L, const RightOperandType& R);

};

// 定义友元函数

ReturnType operator#(const LeftOperandType& L, const RightOperandType& R) {

// 运算符重载的实现

}

```

例如，重载加法运算符：

```cpp

class MyClass {

public:

int value;

MyClass(int v) : value(v) {}

// 声明友元函数

friend MyClass operator+(const MyClass& lhs, const MyClass& rhs);

};

// 定义友元函数

MyClass operator+(const MyClass& lhs, const MyClass& rhs) {

return MyClass(lhs.value + rhs.value);

}

```

使用友元函数形式的运算符重载时，左操作数和右操作数都作为参数传递给友元函数。

### 区别和选择

1. **左操作数**：

- 成员函数形式：左操作数是调用对象本身。

- 友元函数形式：左操作数和右操作数都作为参数传递。

2. **访问权限**：

- 成员函数形式：可以访问类的私有和保护成员。

- 友元函数形式：也可以访问类的私有和保护成员，但需要声明为友元。

3. **使用场景**：

- 成员函数形式：适用于左操作数是调用对象本身的情况。

- 友元函数形式：适用于需要访问类的私有和保护成员的情况，或者左操作数不是调用对象本身的情况（例如，重载输入输出运算符）。

### 示例

假设我们有一个类`Point`，我们希望重载加法运算符：

```cpp

class Point {

public:

int x, y;

Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) {}

// 成员函数形式

Point operator+(const Point& other) {

return Point(x + other.x, y + other.y);

}

// 友元函数形式

friend Point operator+(const Point& lhs, const Point& rhs);

};

// 定义友元函数

Point operator+(const Point& lhs, const Point& rhs) {

return Point(lhs.x + rhs.x, lhs.y + rhs.y);

}

```

在这个示例中，我们展示了如何使用成员函数形式和友元函数形式来重载加法运算符。

# Question

03operatorOverloadAll.cpp:81:15: error: passing ‘const Complex’ as ‘this’ argument of ‘void Complex::print()’ discards qualifiers [-fpermissive]

(a-=b).print();

# Answer

这个错误信息表明你在尝试调用一个非`const`成员函数`print()`时，传递了一个`const`对象作为`this`指针。在C++中，非`const`成员函数不能被`const`对象调用，因为这会违反`const`的语义，即不能修改对象的状态。

要解决这个问题，你有几种选择：

1. **将`print()`成员函数声明为`const`**：

这样，`print()`函数就可以被`const`对象调用。

```cpp

class Complex {

public:

// 其他成员函数

void print() const; // 声明为const

};

void Complex::print() const {

// 实现print函数

}

```

2. **在调用`print()`时，使用非`const`对象**：

确保你在调用`print()`时，对象不是`const`的。

```cpp

Complex a, b;

(a -= b).print(); // 确保a和b不是const的

```

3. **在调用`print()`时，使用临时对象**：

如果你只需要打印临时结果，可以创建一个非`const`的临时对象。

```cpp

Complex a, b;

Complex temp = a -= b;

temp.print();

```

下面是一个完整的示例，展示了如何将`print()`函数声明为`const`：

```cpp

#include <iostream>

class Complex {

public:

double real, imag;

Complex(double r = 0.0, double i = 0.0) : real(r), imag(i) {}

Complex& operator-=(const Complex& other) {

real -= other.real;

imag -= other.imag;

return *this;

}

void print() const { // 声明为const

std::cout << "(" << real << ", " << imag << ")" << std::endl;

}

};

int main() {

Complex a(3.0, 4.0), b(1.0, 2.0);

(a -= b).print(); // 现在可以正常调用

return 0;

}

```

通过将`print()`函数声明为`const`，你可以确保它可以在`const`对象上调用，从而避免编译错误。

# Question

哑元

# Answer

在编程中，"哑元"（Dummy）通常指的是一个占位符或虚拟对象，它在代码中存在但并不实际执行任何功能或包含任何有意义的数据。哑元的目的是为了满足某些语法或结构上的要求，而不是为了实际使用。

以下是一些常见的哑元使用场景：

1. **函数参数哑元**：

在某些编程语言中，函数定义可能需要指定参数，即使这些参数在函数体中并不使用。这些参数就是哑元。例如，在Python中：

```python

def example_function(dummy_param):

print("This function does not use the parameter.")

```

2. **循环哑元**：

在某些情况下，循环可能需要一个变量来迭代，但这个变量在循环体内并不使用。例如，在Python中：

```python

for _ in range(10):

print("Hello")

```

这里的`_`就是一个哑元，表示我们不关心循环变量的值。

3. **占位符哑元**：

在某些情况下，代码中需要一个占位符来表示某个位置将来会被实际的代码或数据替换。例如，在C语言中：

```c

int dummy;

// 这里dummy是一个占位符，表示将来会有实际的变量或数据

```

4. **测试哑元**：

在单元测试中，有时需要创建一个虚拟对象来模拟某个依赖项的行为。这个虚拟对象就是一个哑元。例如，在Python中使用`unittest.mock`模块：

```python

from unittest.mock import MagicMock

dummy_object = MagicMock()

# 使用dummy_object进行测试

```

5. **模板参数哑元**：

在模板编程中，有时需要指定一个类型参数，但这个类型在模板中并不实际使用。例如，在C++中：

```cpp

template <typename Dummy>

class Example {

public:

void do_something() {

// 这里并不使用Dummy类型

}

};

```

总之，哑元是一种编程技巧，用于满足语法或结构上的要求，而不实际执行任何功能。它们在代码中起到占位符或虚拟对象的作用。

# Question

C++,以后都是

# Answer

在C++编程中，哑元（Dummy）同样可以用于各种场景，以下是一些具体的例子：

1. **函数参数哑元**：

在函数声明中，有时需要一个参数，但这个参数在函数体内并不使用。例如：

```cpp

void exampleFunction(int dummyParam) {

std::cout << "This function does not use the parameter." << std::endl;

}

```

2. **循环哑元**：

在循环中，有时需要一个变量来迭代，但这个变量在循环体内并不使用。例如：

```cpp

for (int i = 0; i < 10; ++i) {

std::cout << "Hello" << std::endl;

}

```

这里的`i`就是一个哑元，表示我们不关心循环变量的值。

3. **占位符哑元**：

在某些情况下，代码中需要一个占位符来表示某个位置将来会被实际的代码或数据替换。例如：

```cpp

int dummy;

// 这里dummy是一个占位符，表示将来会有实际的变量或数据

```

4. **测试哑元**：

在单元测试中，有时需要创建一个虚拟对象来模拟某个依赖项的行为。这个虚拟对象就是一个哑元。例如，使用`std::unique_ptr`和`std::make_unique`：

```cpp

#include <iostream>

#include <memory>

class Dummy {

public:

void doSomething() {

std::cout << "Doing something" << std::endl;

}

};

int main() {

auto dummy = std::make_unique<Dummy>();

dummy->doSomething();

return 0;

}

```

5. **模板参数哑元**：

在模板编程中，有时需要指定一个类型参数，但这个类型在模板中并不实际使用。例如：

```cpp

template <typename Dummy>

class Example {

public:

void doSomething() {

// 这里并不使用Dummy类型

std::cout << "Doing something" << std::endl;

}

};

int main() {

Example<int> example;

example.doSomething();

return 0;

}

```

总之，哑元在C++编程中同样是一种编程技巧，用于满足语法或结构上的要求，而不实际执行任何功能。它们在代码中起到占位符或虚拟对象的作用。

# Question

友员函数实现！重载

# Answer

在C++中，友元函数（friend function）可以访问类的私有和保护成员。友元函数通常用于重载运算符，以便在类的外部实现运算符的功能。下面是一个使用友元函数重载运算符的示例。

假设我们有一个`Complex`类，用于表示复数，并且我们希望重载加法运算符`+`。

```cpp

#include <iostream>

class Complex {

private:

double real;

double imag;

public:

Complex(double r = 0.0, double i = 0.0) : real(r), imag(i) {}

// 友元函数声明

friend Complex operator+(const Complex& c1, const Complex& c2);

void display() const {

std::cout << real << " + " << imag << "i" << std::endl;

}

};

// 友元函数定义

Complex operator+(const Complex& c1, const Complex& c2) {

return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag);

}

int main() {

Complex c1(3.0, 4.0);

Complex c2(1.5, 2.5);

Complex c3 = c1 + c2;

c3.display();

return 0;

}

```

在这个示例中，我们定义了一个`Complex`类，并在类中声明了一个友元函数`operator+`。这个友元函数可以访问`Complex`类的私有成员`real`和`imag`。

友元函数的定义在类的外部，并且可以直接访问类的私有成员。在这个例子中，`operator+`函数接受两个`Complex`对象作为参数，并返回一个新的`Complex`对象，表示两个复数的和。

在`main`函数中，我们创建了两个`Complex`对象`c1`和`c2`，并使用重载的加法运算符`+`将它们相加，得到一个新的`Complex`对象`c3`。最后，我们调用`display`方法显示结果。

通过这种方式，我们可以使用友元函数来重载运算符，从而在类的外部实现运算符的功能。

# Question

#include<iostream>

/* Integer类以友元形式重载逻辑非运算符! */

using namespace std;

class Integer

{

private:

int m_b;

public:

Integer(int m = 0):m_b(m){};

void print(Integer & A)

{

cout << "!" << A.m_b << "=" << m_b << endl;

}

friend Integer & operator!(Integer &L);

};

Integer & operator!(Integer& L)

{

Integer B(!(L.m_b));

return B;

}

int main(int argc,char *argv[])

{

#if 0

cout << !1 << endl;

cout << !"string" << endl;

cout << !'a' << endl;

cout << !true << endl;

#endif

Integer a(10);

Integer b = !a;

b.print(a);

return 0;

}

# Answer

你的代码中存在一些问题，特别是在`operator!`的实现和`print`方法的使用上。以下是修正后的代码：

1. `operator!`应该返回一个新的`Integer`对象，而不是引用。

2. `print`方法应该直接使用对象的成员变量，而不是传递参数。

修正后的代码如下：

```cpp

#include <iostream>

/* Integer类以友元形式重载逻辑非运算符! */

using namespace std;

class Integer

{

private:

int m_b;

public:

Integer(int m = 0) : m_b(m) {}

void print() const

{

cout << "!" << m_b << "=" << !m_b << endl;

}

friend Integer operator!(const Integer &L);

};

Integer operator!(const Integer &L)

{

return Integer(!(L.m_b));

}

int main(int argc, char *argv[])

{

Integer a(10);

Integer b = !a;

b.print();

return 0;

}

```

解释：

1. `operator!`现在返回一个新的`Integer`对象，而不是引用。

2. `print`方法现在直接使用对象的成员变量`m_b`，而不是传递参数。

3. `print`方法被声明为`const`，因为它不会修改对象的状态。

这样，程序会正确地输出：

```

!10=0

```

# Question

其他的数据类型怎么办

# Answer

如果你想对其他数据类型（如字符串、字符、布尔值等）进行逻辑非运算符的重载，你需要为每种数据类型定义一个相应的类，并在这些类中重载逻辑非运算符。以下是一些示例：

### 字符串类型

```cpp

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

class MyString

{

private:

string m_str;

public:

MyString(const string& str = "") : m_str(str) {}

void print() const

{

cout << "!" << m_str << "=" << (!m_str.empty() ? "false" : "true") << endl;

}

friend MyString operator!(const MyString &L);

};

MyString operator!(const MyString &L)

{

return MyString(L.m_str.empty() ? "true" : "false");

}

int main()

{

MyString str("hello");

MyString result = !str;

result.print();

return 0;

}

```

### 字符类型

```cpp

#include <iostream>

using namespace std;

class MyChar

{

private:

char m_ch;

public:

MyChar(char ch = '\0') : m_ch(ch) {}

void print() const

{

cout << "!" << m_ch << "=" << (!m_ch ? "true" : "false") << endl;

}

friend MyChar operator!(const MyChar &L);

};

MyChar operator!(const MyChar &L)

{

return MyChar(L.m_ch ? '\0' : '1');

}

int main()

{

MyChar ch('a');

MyChar result = !ch;

result.print();

return 0;

}

```

### 布尔类型

```cpp

#include <iostream>

using namespace std;

class MyBool

{

private:

bool m_b;

public:

MyBool(bool b = false) : m_b(b) {}

void print() const

{

cout << "!" << m_b << "=" << !m_b << endl;

}

friend MyBool operator!(const MyBool &L);

};

MyBool operator!(const MyBool &L)

{

return MyBool(!L.m_b);

}

int main()

{

MyBool b(true);

MyBool result = !b;

result.print();

return 0;

}

```

这些示例展示了如何为不同的数据类型定义类，并在这些类中重载逻辑非运算符。每个类都有自己的`print`方法来输出结果。你可以根据需要扩展这些示例，为更多的数据类型定义相应的类和运算符重载。

# Question

v01ioOvrload.cpp: In function ‘std::istream& operator>>(std::istream&, const Complex&)’:

01ioOvrload.cpp:41:7: error: no match for ‘operator>>’ (operand types are ‘std::istream {aka std::basic_istream<char>}’ and ‘const double’)

is >> c.r >> c.i;

01ioOvrload.cpp:41:7: note: candidates are:

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:120:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& (*)(std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type&)) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(__istream_type& (*__pf)(__istream_type&))

/usr/include/c++/4.8/istream:120:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘std::basic_istream<char>::__istream_type& (*)(std::basic_istream<char>::__istream_type&) {aka std::basic_istream<char>& (*)(std::basic_istream<char>&)}’

/usr/include/c++/4.8/istream:124:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__ios_type& (*)(std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__ios_type&)) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__ios_type = std::basic_ios<char>]

operator>>(__ios_type& (*__pf)(__ios_type&))

/usr/include/c++/4.8/istream:124:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘std::basic_istream<char>::__ios_type& (*)(std::basic_istream<char>::__ios_type&) {aka std::basic_ios<char>& (*)(std::basic_ios<char>&)}’

/usr/include/c++/4.8/istream:131:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(std::ios_base& (*)(std::ios_base&)) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(ios_base& (*__pf)(ios_base&))

/usr/include/c++/4.8/istream:131:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘std::ios_base& (*)(std::ios_base&)’

/usr/include/c++/4.8/istream:168:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(bool&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(bool& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:168:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘bool&’

/usr/include/c++/4.8/istream:172:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(short int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>]

operator>>(short& __n);

/usr/include/c++/4.8/istream:172:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘short int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:175:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(short unsigned int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(unsigned short& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:175:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘short unsigned int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:179:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>]

operator>>(int& __n);

/usr/include/c++/4.8/istream:179:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:182:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(unsigned int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(unsigned int& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:182:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘unsigned int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:186:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(long int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:186:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:190:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(long unsigned int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(unsigned long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:190:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long unsigned int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:195:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(long long int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(long long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:195:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long long int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:199:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(long long unsigned int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(unsigned long long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:199:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long long unsigned int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:214:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(float&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(float& __f)

/usr/include/c++/4.8/istream:214:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘float&’

/usr/include/c++/4.8/istream:218:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(double&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(double& __f)

/usr/include/c++/4.8/istream:218:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘double&’

/usr/include/c++/4.8/istream:222:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(long double&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(long double& __f)

/usr/include/c++/4.8/istream:222:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long double&’

/usr/include/c++/4.8/istream:235:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(void*&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__istream_type = std::basic_istream<char>]

operator>>(void*& __p)

/usr/include/c++/4.8/istream:235:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘void*&’

/usr/include/c++/4.8/istream:259:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__streambuf_type*) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT, _Traits>::__streambuf_type = std::basic_streambuf<char>]

operator>>(__streambuf_type* __sb);

/usr/include/c++/4.8/istream:259:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘std::basic_istream<char>::__streambuf_type* {aka std::basic_streambuf<char>*}’

In file included from /usr/include/c++/4.8/string:53:0,

from /usr/include/c++/4.8/bits/locale_classes.h:40,

from /usr/include/c++/4.8/bits/ios_base.h:41,

from /usr/include/c++/4.8/ios:42,

from /usr/include/c++/4.8/ostream:38,

from /usr/include/c++/4.8/iostream:39,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/bits/basic_string.tcc:996:5: note: template<class _CharT, class _Traits, class _Alloc> std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>&, std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>&)

operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __in,

/usr/include/c++/4.8/bits/basic_string.tcc:996:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: mismatched types ‘std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>’ and ‘const double’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/istream:882:0,

from /usr/include/c++/4.8/iostream:40,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:955:5: note: template<class _CharT2, class _Traits2> std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>&, _CharT2*)

operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __in, _CharT* __s)

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:955:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: mismatched types ‘_CharT2*’ and ‘double’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/istream:882:0,

from /usr/include/c++/4.8/iostream:40,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:923:5: note: template<class _CharT, class _Traits> std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>&, _CharT&)

operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __in, _CharT& __c)

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:923:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: deduced conflicting types for parameter ‘_CharT’ (‘char’ and ‘const double’)

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:727:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, unsigned char&)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, unsigned char& __c)

/usr/include/c++/4.8/istream:727:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘unsigned char&’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:732:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, signed char&)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, signed char& __c)

/usr/include/c++/4.8/istream:732:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘signed char&’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:774:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, unsigned char*)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, unsigned char* __s)

/usr/include/c++/4.8/istream:774:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘unsigned char*’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:779:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, signed char*)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, signed char* __s)

/usr/include/c++/4.8/istream:779:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:41:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘signed char*’

is >> c.r >> c.i;

01ioOvrload.cpp: In function ‘const Complex operator-(const Complex&, Complex)’:

01ioOvrload.cpp:9:10: error: ‘double Complex::r’ is private

double r;

01ioOvrload.cpp:52:16: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

01ioOvrload.cpp:9:10: error: ‘double Complex::r’ is private

double r;

01ioOvrload.cpp:52:22: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

01ioOvrload.cpp:10:10: error: ‘double Complex::i’ is private

double i;

01ioOvrload.cpp:52:27: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

01ioOvrload.cpp:10:10: error: ‘double Complex::i’ is private

double i;

01ioOvrload.cpp:52:33: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

linux@linux:/mnt/hgfs/hqyjcom/cbase/lv19_c++/14_otherOperator$ vi 1.txt

linux@linux:/mnt/hgfs/hqyjcom/cbase/lv19_c++/14_otherOperator$ g++ 01ioOvrload.cpp -o 01ioOvrload > 1.txt

01ioOvrload.cpp: In function ‘std::istream& operator>>(std::istream&, const Complex&)’:

01ioOvrload.cpp:39:7: error: no match for ‘operator>>’ (operand types are ‘std::istream {aka std::basic_istream<char>}’ and ‘const double’)

is >> c.r >> c.i;

01ioOvrload.cpp:39:7: note: candidates are:

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

operator>>(__istream_type& (*__pf)(__istream_type&))

operator>>(__ios_type& (*__pf)(__ios_type&))

operator>>(ios_base& (*__pf)(ios_base&))

/usr/include/c++/4.8/istream:131:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘std::ios_base& (*)(std::ios_base&)’

operator>>(bool& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:168:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘bool&’

/usr/include/c++/4.8/istream:172:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(short int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>]

operator>>(short& __n);

/usr/include/c++/4.8/istream:172:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘short int&’

operator>>(unsigned short& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:175:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘short unsigned int&’

/usr/include/c++/4.8/istream:179:7: note: std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::basic_istream<_CharT, _Traits>::operator>>(int&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>]

operator>>(int& __n);

/usr/include/c++/4.8/istream:179:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘int&’

operator>>(unsigned int& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:182:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘unsigned int&’

operator>>(long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:186:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long int&’

operator>>(unsigned long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:190:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long unsigned int&’

operator>>(long long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:195:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long long int&’

operator>>(unsigned long long& __n)

/usr/include/c++/4.8/istream:199:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long long unsigned int&’

operator>>(float& __f)

/usr/include/c++/4.8/istream:214:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘float&’

operator>>(double& __f)

/usr/include/c++/4.8/istream:218:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘double&’

operator>>(long double& __f)

/usr/include/c++/4.8/istream:222:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘long double&’

operator>>(void*& __p)

/usr/include/c++/4.8/istream:235:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘void*&’

operator>>(__streambuf_type* __sb);

/usr/include/c++/4.8/istream:259:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘const double’ to ‘std::basic_istream<char>::__streambuf_type* {aka std::basic_streambuf<char>*}’

In file included from /usr/include/c++/4.8/string:53:0,

from /usr/include/c++/4.8/bits/locale_classes.h:40,

from /usr/include/c++/4.8/bits/ios_base.h:41,

from /usr/include/c++/4.8/ios:42,

from /usr/include/c++/4.8/ostream:38,

from /usr/include/c++/4.8/iostream:39,

from 01ioOvrload.cpp:1:

operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __in,

/usr/include/c++/4.8/bits/basic_string.tcc:996:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: mismatched types ‘std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>’ and ‘const double’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/istream:882:0,

from /usr/include/c++/4.8/iostream:40,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:955:5: note: template<class _CharT2, class _Traits2> std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>&, _CharT2*)

operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __in, _CharT* __s)

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:955:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: mismatched types ‘_CharT2*’ and ‘double’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/istream:882:0,

from /usr/include/c++/4.8/iostream:40,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:923:5: note: template<class _CharT, class _Traits> std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>&, _CharT&)

operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __in, _CharT& __c)

/usr/include/c++/4.8/bits/istream.tcc:923:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: deduced conflicting types for parameter ‘_CharT’ (‘char’ and ‘const double’)

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:727:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, unsigned char&)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, unsigned char& __c)

/usr/include/c++/4.8/istream:727:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘unsigned char&’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:732:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, signed char&)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, signed char& __c)

/usr/include/c++/4.8/istream:732:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘signed char&’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:774:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, unsigned char*)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, unsigned char* __s)

/usr/include/c++/4.8/istream:774:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘unsigned char*’

is >> c.r >> c.i;

In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,

from 01ioOvrload.cpp:1:

/usr/include/c++/4.8/istream:779:5: note: template<class _Traits> std::basic_istream<char, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<char, _Traits>&, signed char*)

operator>>(basic_istream<char, _Traits>& __in, signed char* __s)

/usr/include/c++/4.8/istream:779:5: note: template argument deduction/substitution failed:

01ioOvrload.cpp:39:12: note: cannot convert ‘c.Complex::r’ (type ‘const double’) to type ‘signed char*’

is >> c.r >> c.i;

01ioOvrload.cpp: In function ‘const Complex operator-(const Complex&, Complex)’:

01ioOvrload.cpp:7:10: error: ‘double Complex::r’ is private

double r;

01ioOvrload.cpp:50:16: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

01ioOvrload.cpp:7:10: error: ‘double Complex::r’ is private

double r;

01ioOvrload.cpp:50:22: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

01ioOvrload.cpp:8:10: error: ‘double Complex::i’ is private

double i;

01ioOvrload.cpp:50:27: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

01ioOvrload.cpp:8:10: error: ‘double Complex::i’ is private

double i;

01ioOvrload.cpp:50:33: error: within this context

Complex tmp(l.r - r.r, l.i - r.i);

# Answer

从错误信息来看，主要有两个问题：

1. `operator>>` 试图读取 `const Complex` 对象的成员变量，但这些成员变量是私有的。

2. `operator-` 试图访问 `Complex` 对象的私有成员变量。

让我们逐步解决这些问题。

### 问题1：`operator>>` 试图读取 `const Complex` 对象的成员变量

`operator>>` 不能用于 `const` 对象，因为输入操作会修改对象的状态。因此，我们需要将 `operator>>` 的参数改为非 `const` 的 `Complex` 对象。

### 问题2：`operator-` 试图访问 `Complex` 对象的私有成员变量

为了访问私有成员变量，我们需要将 `operator-` 声明为 `Complex` 类的友元函数。

以下是修正后的代码：

```cpp

#include <iostream>

class Complex {

private:

double r;

double i;

public:

Complex(double real = 0.0, double imag = 0.0) : r(real), i(imag) {}

friend std::istream& operator>>(std::istream& is, Complex& c);

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Complex& c);

friend const Complex operator-(const Complex& l, const Complex& r);

};

std::istream& operator>>(std::istream& is, Complex& c) {

is >> c.r >> c.i;

return is;

}

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Complex& c) {

os << c.r << " + " << c.i << "i";

return os;

}

const Complex operator-(const Complex& l, const Complex& r) {

return Complex(l.r - r.r, l.i - r.i);

}

int main() {

Complex c1, c2;

std::cout << "Enter complex number c1 (real imag): ";

std::cin >> c1;

std::cout << "Enter complex number c2 (real imag): ";

std::cin >> c2;

Complex result = c1 - c2;

std::cout << "c1 - c2 = " << result << std::endl;

return 0;

}

```

### 解释

1. **`operator>>` 和 `operator<<` 的参数**：

- `operator>>` 的第二个参数改为非 `const` 的 `Complex&`，因为输入操作会修改对象。

- `operator<<` 的第二个参数保持为 `const Complex&`，因为输出操作不会修改对象。

2. **友元声明**：

- 在 `Complex` 类中声明 `operator>>`、`operator<<` 和 `operator-` 为友元函数，以便它们可以访问私有成员变量。

3. **`operator-` 的实现**：

- `operator-` 返回一个新的 `Complex` 对象，表示两个复数的差。

通过这些修改，代码应该能够正确编译和运行。

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