新开了进阶的坑啦，上接基础部分

7.模板

函数模板

在c++中，数据的类型也可以通过参数来传递，在函数定义时可以不指明具体的数据类型，当发生函数调用时，编译器可以根据传入的实参自动推断数据类型。这就是类型的参数化。

建立一个通用函数，它所用到的数据的类型（包括返回值类型、形参类型、局部变量类型）可以不具体指定，而是用一个虚拟的类型来代替（实际上是用一个标识符来占位），等发生函数调用时再根据传入的实参来逆推出真正的类型。这个通用函数就称为函数模板（Function Template）。

在函数模板中，数据的值和类型都被参数化了，发生函数调用时编译器会根据传入的实参来推演形参的值和类型。

一但定义了函数模板，就可以将类型参数用于函数定义和函数声明了。即原来使用 int、float、char 等内置类型的地方，都可以用类型参数来代替。

//交换 int 变量的值
void Swap(int *a, int *b){
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
//交换 float 变量的值
void Swap(float *a, float *b){
    float temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
//交换 char 变量的值
void Swap(char *a, char *b){
    char temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
//交换 bool 变量的值
void Swap(bool *a, bool *b){
    char temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

记得这些函数吗，我们通过一个函数模板来改进他们

template<typename T> void Swap(T &a, T &b){
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main(){
    //交换 int 变量的值
    int n1 = 100, n2 = 200;
    Swap(n1, n2);
    cout<<n1<<", "<<n2<<endl;
   
    //交换 float 变量的值
    float f1 = 12.5, f2 = 56.93;
    Swap(f1, f2);
    cout<<f1<<", "<<f2<<endl;
   
    //交换 char 变量的值
    char c1 = 'A', c2 = 'B';
    Swap(c1, c2);
    cout<<c1<<", "<<c2<<endl;
   
    //交换 bool 变量的值
    bool b1 = false, b2 = true;
    Swap(b1, b2);
    cout<<b1<<", "<<b2<<endl;
    return 0;
}

运行结果：
200, 100
56.93, 12.5
B, A
1, 0

template是定义函数模板的关键字，它后面紧跟尖括号<>，尖括号包围的是类型参数。typename是另外一个关键字，用来声明具体的类型参数，这里的类型参数就是T。从整体上看，template<typename T>被称为模板头。

为了加深对函数模板的理解，我们再来看一个求三个数的最大值的例子：

//声明函数模板
template<typename T> T max(T a, T b, T c);
//定义函数模板
template<typename T>  //模板头，这里不能有分号
T max(T a, T b, T c){ //函数头
    T max_num = a;
    if(b > max_num) max_num = b;
    if(c > max_num) max_num = c;
    return max_num;
}
int main( ){
    //求三个整数的最大值
    int i1, i2, i3, i_max;
    cin >> i1 >> i2 >> i3;
    i_max = max(i1,i2,i3);
    cout << "i_max=" << i_max << endl;
    //求三个浮点数的最大值
    double d1, d2, d3, d_max;
    cin >> d1 >> d2 >> d3;
    d_max = max(d1,d2,d3);
    cout << "d_max=" << d_max << endl;
    //求三个长整型数的最大值
    long g1, g2, g3, g_max;
    cin >> g1 >> g2 >> g3;
    g_max = max(g1,g2,g3);
    cout << "g_max=" << g_max << endl;
    return 0;
}

运行结果：
12 34 100↙
i_max=100
73.234 90.2 878.23↙
d_max=878.23
344 900 1000↙
g_max=1000

看得出来，模板可以提前声明，就像函数一样。模板头可以换行，但不能有分号。

类模板

c++除了支持函数模板，还支持类模板（Class Template）。

函数模板中定义的类型参数可以用在函数声明和函数定义中，类模板中定义的类型参数可以用在类声明和类实现中。类模板的目的同样是将数据的类型参数化。

声明类模板的语法为：

template<typename 类型参数1 , typename 类型参数2 , …> class 类名{
  //TODO:
};

类模板和函数模板都是以 template 开头，后跟类型参数；类型参数不能为空，多个类型参数用逗号隔开。

一但声明了类模板，就可以将类型参数用于类的成员函数和成员变量了。即原来使用 int、float、char 等内置类型的地方，都可以用类型参数来代替。

请看下面的代码：

template<typename T1, typename T2>  //这里不能有分号
class Point{
public:
    Point(T1 x, T2 y): m_x(x), m_y(y){ }
public:
    T1 getX() const;  //获取x坐标
    void setX(T1 x);  //设置x坐标
    T2 getY() const;  //获取y坐标
    void setY(T2 y);  //设置y坐标
private:
    T1 m_x;  //x坐标
    T2 m_y;  //y坐标
};

上面的代码仅仅是类的声明，我们还需要在类外定义成员函数。在类外定义成员函数时仍然需要带上模板头。下面就对 Point 类的成员函数进行定义：

template<typename T1, typename T2>  //模板头
T1 Point<T1, T2>::getX() const /*函数头*/ {
    return m_x;
}
template<typename T1, typename T2>
void Point<T1, T2>::setX(T1 x){
    m_x = x;
}
template<typename T1, typename T2>
T2 Point<T1, T2>::getY() const{
    return m_y;
}
template<typename T1, typename T2>
void Point<T1, T2>::setY(T2 y){
    m_y = y;
}

除了 template 关键字后面要指明类型参数,类名 Point 后面也要带上类型参数，只是不加 typename 关键字了。另外需要注意的是，在类外定义成员函数时，template 后面的类型参数要和类声明时的一致。

接下来我们使用类模板创建对象：

Point<int, int> p1(10, 20);
Point<int, float> p2(10, 15.5);
Point<float, char*> p3(12.4, "东经180度");

与函数模板不同的是，类模板在实例化时必须显式地指明数据类型，编译器不能根据给定的数据推演出数据类型。

除了对象变量，我们也可以使用对象指针的方式来实例化：

Point<float, float> *p1 = new Point<float, float>(10.6, 109.3);
Point<char*, char*> *p = new Point<char*, char*>("东经180度", "北纬210度");

赋值号两边都要指明具体的数据类型，且要保持一致。

例如不能出现

//赋值号两边的数据类型不一致
Point<float, float> *p = new Point<float, int>(10.6, 109);
//赋值号右边没有指明数据类型
Point<float, float> *p = new Point(10.6, 109);

---

之前断更去准备西山居的事情啦，现在恢复更新！（修炼不能断）

---

8.c++异常

用途：程序运行时常会碰到一些错误，例如除数为 0、年龄为负数、数组下标越界等，这些错误如果不能发现并加以处理，很可能会导致程序崩溃。

C++ 异常处理机制就可以让我们捕获并处理这些错误，然后我们可以让程序沿着一条不会出错的路径继续执行，或者不得不结束程序，但在结束前可以做一些必要的工作，例如将内存中的数据写入文件、关闭打开的文件、释放分配的内存等。

try catch入门

程序的错误大致可以分为三种，分别是语法错误、逻辑错误和运行时错误：

1. 语法错误在编译和链接阶段就能发现，只有 100% 符合语法规则的代码才能生成可执行程序。
2. 逻辑错误是说编写的代码思路有问题，不能够达到最终的目标，这种错误可以通过调试来解决。
3. 运行时错误是指程序在运行期间发生的错误，例如除数为 0、内存分配失败、数组越界、文件不存在等。C++异常（Exception）机制就是为解决运行时错误而引入的。

运行时错误如果放任不管，系统就会执行默认的操作，终止程序运行，也就是我们常说的程序崩溃（Crash）。C++ 提供了异常（Exception）机制，让我们能够捕获运行时错误，给程序一次“起死回生”的机会，或者至少告诉用户发生了什么再终止程序。

一个发生运行时错误的程序：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main(){
    string str = "http://c.biancheng.net";
    char ch1 = str[100];  //下标越界，ch1为垃圾值
    cout<<ch1<<endl;
    char ch2 = str.at(100);  //下标越界，抛出异常
    cout<<ch2<<endl;
    return 0;
}

at() 是 string 类的一个成员函数，它会根据下标来返回字符串的一个字符。与[ ]不同，at() 会检查下标是否越界，如果越界就抛出一个异常；而[ ]不做检查，不管下标是多少都会照常访问。

所谓抛出异常，就是报告一个运行时错误，程序员可以根据错误信息来进一步处理。

---

捕获异常

可以借助 C++ 异常机制来捕获上面的异常，避免程序崩溃。捕获异常的语法为：

try{
    // 可能抛出异常的语句
}catch(exceptionType variable){
    // 处理异常的语句
}

try和catch都是 C++ 中的关键字，后跟语句块，不能省略{ }。

try 中包含可能会抛出异常的语句，一旦有异常抛出就会被后面的 catch 捕获。从 try 的意思可以看出，它只是“检测”语句块有没有异常，如果没有发生异常，它就“检测”不到。

catch 是“抓住”的意思，用来捕获并处理 try 检测到的异常；如果 try 语句块没有检测到异常（没有异常抛出），那么就不会执行 catch 中的语句。

即：

catch 告诉 try：你去检测一下程序有没有错误，有错误的话就告诉我，我来处理，没有的话就不要理我！

catch 关键字后面的exceptionType variable指明了当前 catch 可以处理的异常类型，以及具体的出错信息。

---

修改上面的代码，加入捕获异常的语句：

#include <iostream>
#include <string>
#include <exception>
using namespace std;

int main(){
    string str = "http://c.biancheng.net";
  
    try{
        char ch1 = str[100];
        cout<<ch1<<endl;
    }catch(exception e){
        cout<<"[1]out of bound!"<<endl;
    }

    try{
        char ch2 = str.at(100);
        cout<<ch2<<endl;
    }catch(exception &e){  //exception类位于<exception>头文件中
        cout<<"[2]out of bound!"<<endl;
    }

    return 0;
}

运行结果：

(

[2]out of bound!

第一个 try 没有捕获到异常，输出了一个没有意义的字符（垃圾值）。因为[ ]不会检查下标越界，不会抛出异常，所以即使有错误，try 也检测不到。换句话说，发生异常时必须将异常明确地抛出，try 才能检测到；如果不抛出来，即使有异常 try 也检测不到。

第二个 try 检测到了异常，并交给 catch 处理，执行 catch 中的语句。需要说明的是，异常一旦抛出，会立刻被 try 检测到，并且不会再执行异常点（异常发生位置）后面的语句。本例中抛出异常的位置是第 17 行的 at() 函数，它后面的 cout 语句就不会再被执行，所以看不到它的输出。

检测到异常后程序的执行流会发生跳转，从异常点跳转到 catch 所在的位置，位于异常点之后的、并且在当前 try 块内的语句就都不会再执行了；

即使 catch 语句成功地处理了错误，程序的执行流也不会再回退到异常点，所以这些语句永远都没有执行的机会了

异常的处理流程：

抛出（Throw）--> 检测（Try） --> 捕获（Catch）

---

发生异常的位置

异常可以发生在当前的 try 块中，也可以发生在 try 块所调用的某个函数中，或者是所调用的函数又调用了另外的一个函数，这个另外的函数中发生了异常。这些异常，都可以被 try 检测到。

例如：

try{
        throw "Unknown Exception";  //抛出异常
        cout<<"This statement will not be executed."<<endl;
    }catch(const char* &e){
        cout<<e<<endl;
    }

void func(){
    throw "Unknown Exception";  //抛出异常
    cout<<"[1]This statement will not be executed."<<endl;
}

try{
        func();
        cout<<"[2]This statement will not be executed."<<endl;
    }catch(const char* &e){
        cout<<e<<endl;
    }

void func_inner(){
    throw "Unknown Exception";  //抛出异常
    cout<<"[1]This statement will not be executed."<<endl;
}

void func_outer(){
    func_inner();
    cout<<"[2]This statement will not be executed."<<endl;
}

try{
        func_outer();
        cout<<"[3]This statement will not be executed."<<endl;
    }catch(const char* &e){
        cout<<e<<endl;
    }

异常类型以及多级catch匹配

异常类型

try-catch 的用法：

try{
    // 可能抛出异常的语句
}catch(exceptionType variable){
    // 处理异常的语句
}

catch 关键字后边的exceptionType variable是什么？

exceptionType是异常类型，它指明了当前的 catch 可以处理什么类型的异常；variable是一个变量，用来接收异常信息。当程序抛出异常时，会创建一份数据，这份数据包含了错误信息，程序员可以根据这些信息来判断到底出了什么问题，接下来怎么处理。

异常类型可以是 int、char、float、bool 等基本类型，也可以是指针、数组、字符串、结构体、类等聚合类型。C++ 语言本身以及标准库中的函数抛出的异常，都是 exception 类或其子类的异常。也就是说，抛出异常时，会创建一个 exception 类或其子类的对象。

exceptionType variable和函数的形参非常类似；

当异常发生后，会将异常数据传递给 variable 这个变量，这和函数传参的过程类似。

只有跟 exceptionType 类型匹配的异常数据才会被传递给 variable，否则 catch 不会接收这份异常数据，也不会执行 catch 块中的语句。

但是 catch 和真正的函数调用又有区别：

• 真正的函数调用，形参和实参的类型必须要匹配，或者可以自动转换，否则在编译阶段就报错了。
• 而对于 catch，异常是在运行阶段产生的，它可以是任何类型，没法提前预测，所以不能在编译阶段判断类型是否正确。只能等到程序运行后，真的抛出异常了，再将异常类型和 catch 能处理的类型进行匹配，匹配成功的话就“调用”当前的 catch，否则就忽略当前的 catch。

catch 和真正的函数调用相比，多了一个「在运行阶段将实参和形参匹配」的过程。

如果不希望 catch 处理异常数据，也可以将 variable 省略掉，也即写作：

try{
  // 可能抛出异常的语句
}catch(exceptionType){
  // 处理异常的语句
}

这样只会将异常类型和 catch 所能处理的类型进行匹配，不会传递异常数据了。

---

多级 catch

前面的例子中，一个 try 对应一个 catch，这只是最简单的形式。其实，一个 try 后面可以跟多个 catch：

try{
    //可能抛出异常的语句
}catch (exception_type_1 e){
    //处理异常的语句
}catch (exception_type_2 e){
    //处理异常的语句
}
//其他的catch
catch (exception_type_n e){
    //处理异常的语句
}

当异常发生时，程序会按照从上到下的顺序，将异常类型和 catch 所能接收的类型逐个匹配。一旦找到类型匹配的 catch 就停止检索，并将异常交给当前的 catch 处理（其他的 catch 不会被执行）。如果最终也没有找到匹配的 catch，就只能交给系统处理，终止程序的运行。

下面的例子演示了多级 catch 的使用：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Base{ };
class Derived: public Base{ };
int main(){
    try{
        throw Derived();  //抛出自己的异常类型，实际上是创建一个Derived类型的匿名对象
        cout<<"This statement will not be executed."<<endl;
    }catch(int){
        cout<<"Exception type: int"<<endl;
    }catch(char *){
        cout<<"Exception type: cahr *"<<endl;
    }catch(Base){  //匹配成功（向上转型）
        cout<<"Exception type: Base"<<endl;
    }catch(Derived){
        cout<<"Exception type: Derived"<<endl;
    }
    return 0;
}

运行结果：
Exception type: Base

我们定义了一个基类 Base，又从 Base 派生类出了 Derived。抛出异常时，我们创建了一个 Derived 类的匿名对象，也就是说，异常的类型是 Derived。

我们期望的是，异常被catch(Derived)捕获，但是从输出结果可以看出，异常提前被catch(Base)捕获了，这说明 catch 在匹配异常类型时发生了向上转型（Upcasting）。

---

catch 在匹配过程中的类型转换

C/C++ 中存在多种多样的类型转换，以普通函数（非模板函数）为例，发生函数调用时，如果实参和形参的类型不是严格匹配，那么会将实参的类型进行适当的转换，以适应形参的类型，这些转换包括：

• 算数转换：例如 int 转换为 float，char 转换为 int，double 转换为 int 等。
• 向上转型：也就是派生类向基类的转换，请猛击《C++向上转型（将派生类赋值给基类）》了解详情。
• const 转换：也即将非 const 类型转换为 const 类型，例如将 char * 转换为 const char *。
• 数组或函数指针转换：如果函数形参不是引用类型，那么数组名会转换为数组指针，函数名也会转换为函数指针。
• 用户自定的类型转换。

catch 在匹配异常类型的过程中，也会进行类型转换，但是这种转换受到了更多的限制，仅能进行「向上转型」、「const 转换」和「数组或函数指针转换」，其他的都不能应用于 catch。

演示 const 转换以及数组和指针的转换：

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int nums[] = {1, 2, 3};
    try{
        throw nums;
        cout<<"This statement will not be executed."<<endl;
    }catch(const int *){
        cout<<"Exception type: const int *"<<endl;
    }
    return 0;
}

Exception type: const int *

nums 本来的类型是int [3]，但是 catch 中没有严格匹配的类型，所以先转换为int *，再转换为const int *。

---

throw（抛出异常）

异常处理的流程，具体为：

抛出（Throw）–> 检测（Try） –> 捕获（Catch）

异常必须显式地抛出，才能被检测和捕获到；如果没有显式的抛出，即使有异常也检测不到。

在 C++ 中，我们使用 throw 关键字来显式地抛出异常，它的用法为：

throw exceptionData;

exceptionData 是“异常数据”的意思，它可以包含任意的信息，完全有程序员决定。exceptionData 可以是 int、float、bool 等基本类型，也可以是指针、数组、字符串、结构体、类等聚合类型，请看下面的例子：

char str[] = "http://c.biancheng.net";
char *pstr = str;
class Base{};
Base obj;
throw 100;  //int 类型
throw str;  //数组类型
throw pstr;  //指针类型
throw obj;  //对象类型

---

经典异常使用场景

确实是有些长了

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

//自定义的异常类型
class OutOfRange{
public:
    OutOfRange(): m_flag(1){ };
    OutOfRange(int len, int index): m_len(len), m_index(index), m_flag(2){ }
public:
    void what() const;  //获取具体的错误信息
private:
    int m_flag;  //不同的flag表示不同的错误
    int m_len;  //当前数组的长度
    int m_index;  //当前使用的数组下标
};

void OutOfRange::what() const {
    if(m_flag == 1){
        cout<<"Error: empty array, no elements to pop."<<endl;
    }else if(m_flag == 2){
        cout<<"Error: out of range( array length "<<m_len<<", access index "<<m_index<<" )"<<endl;
    }else{
        cout<<"Unknown exception."<<endl;
    }
}

//实现动态数组
class Array{
public:
    Array();
    ~Array(){ free(m_p); };
public:
    int operator[](int i) const;  //获取数组元素
    int push(int ele);  //在末尾插入数组元素
    int pop();  //在末尾删除数组元素
    int length() const{ return m_len; };  //获取数组长度
private:
    int m_len;  //数组长度
    int m_capacity;  //当前的内存能容纳多少个元素
    int *m_p;  //内存指针
private:
    static const int m_stepSize = 50;  //每次扩容的步长
};

Array::Array(){
    m_p = (int*)malloc( sizeof(int) * m_stepSize );
    m_capacity = m_stepSize;
    m_len = 0;
}
int Array::operator[](int index) const {
    if( index<0 || index>=m_len ){  //判断是否越界
        throw OutOfRange(m_len, index);  //抛出异常（创建一个匿名对象）
    }

    return *(m_p + index);
}
int Array::push(int ele){
    if(m_len >= m_capacity){  //如果容量不足就扩容
        m_capacity += m_stepSize;
        m_p = (int*)realloc( m_p, sizeof(int) * m_capacity );  //扩容
    }

    *(m_p + m_len) = ele;
    m_len++;
    return m_len-1;
}
int Array::pop(){
    if(m_len == 0){
         throw OutOfRange();  //抛出异常（创建一个匿名对象）
    }

    m_len--;
    return *(m_p + m_len);
}

//打印数组元素
void printArray(Array &arr){
    int len = arr.length();

    //判断数组是否为空
    if(len == 0){
        cout<<"Empty array! No elements to print."<<endl;
        return;
    }

    for(int i=0; i<len; i++){
        if(i == len-1){
            cout<<arr[i]<<endl;
        }else{
            cout<<arr[i]<<", ";
        }
    }
}

int main(){
    Array nums;
    //向数组中添加十个元素
    for(int i=0; i<10; i++){
        nums.push(i);
    }
    printArray(nums);

    //尝试访问第20个元素
    try{
        cout<<nums[20]<<endl;
    }catch(OutOfRange &e){
        e.what();
    }

    //尝试弹出20个元素
    try{
        for(int i=0; i<20; i++){
            nums.pop();
        }
    }catch(OutOfRange &e){
        e.what();
    }

    printArray(nums);

    return 0;
}

运行结果：
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Error: out of range( array length 10, access index 20 )
Error: empty array, no elements to pop.
Empty array! No elements to print.

Array 类实现了动态数组，它的主要思路是：在创建对象时预先分配出一定长度的内存（通过 malloc() 分配），内存不够用时就再扩展内存（通过 realloc() 重新分配）。

通过重载过的[ ]运算符来访问数组元素，如果下标过小或过大，就会抛出异常（第53行代码）；在抛出异常的同时，我们还记录了当前数组的长度和要访问的下标。

在使用 pop() 删除数组元素时，如果当前数组为空，也会抛出错误。

---

exception类：C++标准异常的基类

c++语言本身或者标准库抛出的异常都是 exception 的子类，称为标准异常（Standard Exception）。你可以通过下面的语句来捕获所有的标准异常：

try{
    //可能抛出异常的语句
}catch(exception &e){
    //处理异常的语句
}

---

现在是6.21 22:26，是恢复学习cpp的第一篇笔记（其实就是copy），之前也有抽空复习cpp和图形学，所以学习状态还不错，学期结束前把接下来的补齐吧。

---

9.各种构造函数

拷贝构造函数

c++中“拷贝”是指用已经存在的对象创建出一个新的对象。对象的创建包括两个阶段，首先要分配内存空间，然后再进行初始化：

• 分配内存，就是在堆区、栈区或者全局数据区留出足够多的字节。
• 初始化就是首次对内存赋值，让它的数据有意义。注意是首次赋值，再次赋值不叫初始化。

用拷贝的方式来初始化一个对象：

void func(string str){
    cout<<str<<endl;
}   
string s1 = "http://c.biancheng.net";
    string s2(s1);
    string s3 = s1;
    string s4 = s1 + " " + s2;

对于 s1、s2、s3、s4，都是将其它对象的数据拷贝给当前对象，以完成当前对象的初始化。（对于 s1，，实际上在内部进行了类型转换，将 const char * 类型转换为 string 类型后才赋值）

对于 func() 的形参 str，其实在定义时就为它分配了内存，但是此时并没有初始化，只有等到调用 func() 时，才会将其它对象的数据拷贝给 str 以完成初始化。

当以拷贝的方式初始化一个对象时，会调用一个特殊的构造函数，就是拷贝构造函数（Copy Constructor）。

---

下面的例子演示了拷贝构造函数的定义和使用：

class Student{
public:
   //普通构造函数
    Student(string name = "", int age = 0, float score = 0.0f); 
   //拷贝构造函数（声明）
    Student(const Student &stu);  
public:
    void display();
private:
    string m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};
Student::Student(string name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
//拷贝构造函数（定义）
Student::Student(const Student &stu){
    this->m_name = stu.m_name;
    this->m_age = stu.m_age;
    this->m_score = stu.m_score;
   
    cout<<"Copy constructor was called."<<endl;
}
void Student::display(){
    cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<"，成绩是"<<m_score<<endl;
}
int main(){
    Student stu1("小明", 16, 90.5);
    Student stu2 = stu1;  //调用拷贝构造函数
    Student stu3(stu1);  //调用拷贝构造函数
    stu1.display();
    stu2.display();
    stu3.display();
   
    return 0;
}

运行结果：
Copy constructor was called.
Copy constructor was called.
小明的年龄是16，成绩是90.5
小明的年龄是16，成绩是90.5
小明的年龄是16，成绩是90.5

---

拷贝构造函数只有一个参数，它的类型是当前类的引用，而且一般都是 const 引用。

为什么用const引用？

• 拷贝构造函数的目的是用其它对象的数据来初始化当前对象，并没有期望更改其它对象的数据。添加 const 限制后，这个含义更加明确。
• 添加 const 限制后，可以将 const 对象和非 const 对象传递给形参了，因为非 const 类型可以转换为 const 类型。如果没有 const 限制，就不能将 const 对象传递给形参，因为 const 类型不能转换为非 const 类型，这就意味着，不能使用 const 对象来初始化当前对象了。

此时这串代码就会出错：

const Student stu1("小明", 16, 90.5);
Student stu2 = stu1;
Student stu3(stu1);

stu1 是 const 类型，在初始化 stu2、stu3 时，编译器希望调用Student::Student(const Student &stu)，但是这个函数却不存在，又不能将 const Student 类型转换为 Student 类型去调用Student::Student(Student &stu)，所以最终调用失败了。

默认拷贝构造函数：

如果没有显式地定义拷贝构造函数，那么编译器会自动生成一个默认的拷贝构造函数。这个默认的拷贝构造函数很简单，就是使用“老对象”的成员变量对“新对象”的成员变量进行一一赋值，和上面 Student 类的拷贝构造函数非常类似。

当类持有其它资源时，如动态分配的内存、打开的文件、指向其他数据的指针、网络连接等，默认拷贝构造函数就不能拷贝这些资源，我们必须显式地定义拷贝构造函数，以完整地拷贝对象的所有数据。

---

何时使用拷贝构造函数？

「以拷贝的方式」和「初始化对象」时会调用拷贝构造函数。

初始化和赋值的区别：

int a = 100;  //以赋值的方式初始化
a = 200;  //赋值
a = 300;  //赋值
int b;  //默认初始化
b = 29;  //赋值
b = 39;  //赋值

在定义的同时进行赋值叫做初始化（Initialization），定义完成以后再赋值（不管在定义的时候有没有赋值）就叫做赋值（Assignment）。初始化只能有一次，赋值可以有多次。

 //stu1、stu2、stu3都会调用普通构造函数Student(string name, int age, float score)
    Student stu1("小明", 16, 90.5);
    Student stu2("王城", 17, 89.0);
    Student stu3("陈晗", 18, 98.0);
   
    Student stu4 = stu1;  //调用拷贝构造函数Student(const Student &stu)
    stu4 = stu2;  //调用operator=()
    stu4 = stu3;  //调用operator=()
   
    Student stu5;  //调用普通构造函数Student()
    stu5 = stu1;  //调用operator=()
    stu5 = stu2;  //调用operator=()

如何以拷贝的方式初始化对象？

1. 将其他对象作为实参Student stu2(stu1);

2. 创建对象时同时赋值Student stu2 = stu1;

3. 函数形参为类类型void func(Student s)。只有等到真正调用函数时才会为局部数据（形参和局部变量）在栈上分配内存。在定义函数时 s 对象并没有被创建，只有等到调用函数时才会真正地创建 s 对象，并在栈上为它分配内存。等价于Student s = stu;

4. 函数返回值为类类型。函数的返回值为类类型时，return 语句会返回一个对象，编译器并不会直接返回这个对象，而是根据这个对象先创建出一个临时对象（匿名对象），再将这个临时对象返回。而创建临时对象的过程以拷贝的方式进行。

Student func(){
    Student s("小明", 16, 90.5);
    return s;
}
Student stu = func();

理论上讲，运行代码后会调用两次拷贝构造函数，一次是返回 s 对象时，另外一次是创建 stu 对象时。

---

深拷贝和浅拷贝

对于基本类型的数据以及简单的对象，它们之间的拷贝非常简单，就是按位复制内存。

int main(){
    int a = 10;
    int b = a;  //拷贝
    Base obj1(10, 20);
    Base obj2 = obj1;  //拷贝
    return 0;
}

b 和 obj2 都是以拷贝的方式初始化的，是将 a 和 obj1 所在内存中的数据按照二进制位（Bit）复制到 b 和 obj2 所在的内存，这种默认的拷贝行为就是浅拷贝。

对于简单的类，默认的拷贝构造函数一般就够用了。但是当类持有其它资源时，例如动态分配的内存、指向其他数据的指针等，默认的拷贝构造函数就不能拷贝这些资源了，我们必须显式地定义拷贝构造函数，以完整地拷贝对象的所有数据。

在边长数组中，使用拷贝构造函数：

Array::Array(int len): m_len(len){
    m_p = (int*)calloc( len, sizeof(int) );
}
Array::Array(const Array &arr){  //拷贝构造函数
    this->m_len = arr.m_len;
    this->m_p = (int*)calloc( this->m_len, sizeof(int) );
    memcpy( this->m_p, arr.m_p, m_len * sizeof(int) );
}
int main(){
    Array arr1(10);
    for(int i=0; i<10; i++){
        arr1[i] = i;
    }
   
    Array arr2 = arr1;
    arr2[5] = 100;
    arr2[3] = 29;
   
    printArray(arr1);
    printArray(arr2);
   
    return 0;
}

运行结果：
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
0, 1, 2, 29, 4, 100, 6, 7, 8, 9

本例中我们显式地定义了拷贝构造函数，它除了会将原有对象的所有成员变量拷贝给新对象，还会为新对象再分配一块内存，并将原有对象所持有的内存也拷贝过来。这样原有对象和新对象所持有的动态内存是相互独立的，更改一个对象的数据不会影响另外一个对象，本例中我们更改了 arr2 的数据，就没有影响 arr1。

这种将对象所持有的其它资源一并拷贝的行为叫做深拷贝，我们必须显式地定义拷贝构造函数才能达到深拷贝的目的。

将上例中的拷贝构造函数删除，那么运行结果将变为：

0, 1, 2, 29, 4, 100, 6, 7, 8, 9
0, 1, 2, 29, 4, 100, 6, 7, 8, 9

---

如果一个类拥有指针类型的成员变量，那么绝大部分情况下就需要深拷贝，因为只有这样，才能将指针指向的内容再复制出一份来，让原有对象和新生对象相互独立，彼此之间不受影响。

---

5.6 22:00完成啦

---