根据给定的信息，我们可以整理出以下C++语言程序设计的关键知识点：
### 1. 异常处理机制
在C++中，当程序遇到无法处理的情况时，可以通过`throw`表达式来抛掷异常。例如：
```cpp
try {
// 某些可能引发异常的操作
if (condition) throw exception;
} catch (...) {
// 处理异常
}
```
这里的`throw`用于抛出异常对象，从而使得控制权转移到异常处理机制中。
### 2. 抽象类与纯虚函数
包含纯虚函数的类称为**抽象类**。纯虚函数是一种特殊的虚函数，其目的是确保派生类必须提供该函数的具体实现。例如：
```cpp
class AbstractClass {
public:
virtual void show() = 0; // 纯虚函数
};
```
### 3. 流操作
在C++中，通常将输入输出操作视为一种流数据抽象。一般意义上，读操作称为**提取**，写操作称为**插入**。例如：
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x;
cin >> x; // 提取操作
cout << "The value is " << x << endl; // 插入操作
return 0;
}
```
### 4. 多态性的实现
多态性是C++的一个核心特性，可以通过以下几种方式实现：函数重载、运算符重载和虚函数。例如：
```cpp
class Base {
public:
virtual void display() { cout << "Base class" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void display() override { cout << "Derived class" << endl; }
};
int main() {
Base* ptr = new Derived();
ptr->display(); // 输出 "Derived class"
return 0;
}
```
### 5. 继承关系
在C++中，**基类**是指被继承的类，而**派生类**是指继承了其他类特性的新类。例如：
```cpp
class Base {
public:
void print() { cout << "Base" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void print() override { cout << "Derived" << endl; }
};
```
### 6. 私有继承
在私有继承中，基类的公有和受保护成员都以私有身份出现在派生类中。例如：
```cpp
class Base {
public:
void pubFunc() { cout << "Public function" << endl; }
protected:
void proFunc() { cout << "Protected function" << endl; }
};
class Derived : private Base {
public:
void accessBase() {
pubFunc(); // 可访问
proFunc(); // 可访问
}
};
```
### 7. 常指针
如果声明指针为`int const *ptr`，那么该指针指向的数据不可更改，但指针本身可以更改。例如：
```cpp
int const *ptr = &x;
*ptr = 10; // 错误，ptr指向的是常量
ptr = &y; // 正确，ptr本身可更改
```
### 8. 对象的生存期
对象的生存期指的是从对象创建到销毁的时间段。例如局部变量的生存期是在函数调用期间。
### 9. 面向对象的特征
面向对象编程的核心特征包括抽象、封装、继承和多态。例如：
- **抽象**：通过类来实现。
- **封装**：通过访问控制来实现。
- **继承**：通过派生类继承基类的特性来实现。
- **多态**：通过虚函数等机制来实现。
### 10. 类成员的默认访问属性
类成员的默认访问方式是私有的。例如：
```cpp
class MyClass {
int data; // 默认私有
public:
void set(int d) { data = d; }
int get() { return data; }
};
```
### 11. 流的定义
流是一中抽象，它负责在数据的生产者和消费者之间建立联系，并管理数据的流动。例如：
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int x;
cout << "Enter a number: ";
cin >> x;
cout << "You entered: " << x << endl;
return 0;
}
```
### 12. 继承与派生
继承是保持已有类的特性而构造新类的过程；派生是在已有类的基础上新增自己的特性而产生新类的过程。例如：
```cpp
class Base {
public:
void baseFunc() { cout << "Base function" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void derivedFunc() { cout << "Derived function" << endl; }
};
```
### 13. 继承方式
继承有三种方式：私有、公有和受保护。例如：
```cpp
class Base {
public:
void pubFunc() { cout << "Public function" << endl; }
protected:
void proFunc() { cout << "Protected function" << endl; }
private:
void priFunc() { cout << "Private function" << endl; }
};
class DerivedPublic : public Base {
public:
void accessPubPro() {
pubFunc(); // 可访问
proFunc(); // 可访问
}
};
class DerivedProtected : protected Base {
public:
void accessPubPro() {
pubFunc(); // 可访问
proFunc(); // 可访问
}
};
class DerivedPrivate : private Base {
public:
void accessPubPro() {
pubFunc(); // 可访问
proFunc(); // 可访问
}
};
```
### 14. 指向常量的指针
如果指针类型为`const int *ptr`，则不能通过该指针来改变所指对象的值，但指针本身可以改变。例如：
```cpp
const int *ptr = &x;
*ptr = 10; // 错误，ptr指向的是常量
ptr = &y; // 正确，ptr本身可更改
```
### 15. 静态成员函数
静态成员函数只能引用属于该类的静态成员变量或静态成员函数。例如：
```cpp
class MyClass {
public:
static void staticFunc() {
cout << "Static function called." << endl;
staticVar = 10; // 可以访问
}
static int staticVar;
};
int MyClass::staticVar = 0;
```
### 16. 构造函数与析构函数的数量
一个类可以有多个构造函数，但是只能有一个析构函数。例如：
```cpp
class MyClass {
public:
MyClass() {} // 默认构造函数
MyClass(int x) {} // 参数化构造函数
~MyClass() {} // 析构函数
};
```
### 17. 拷贝构造函数
拷贝构造函数的形参必须是本类的对象的引用。例如：
```cpp
class MyClass {
public:
MyClass(const MyClass &obj) {
// 拷贝构造函数实现
}
};
```
### 18. 多态性的实现
多态性的实现包括函数重载、运算符重载和虚函数。例如：
```cpp
class Base {
public:
virtual void display() { cout << "Base class" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void display() override { cout << "Derived class" << endl; }
};
```
### 19. 面向对象的核心特征
面向对象编程的核心特征包括抽象、封装、继承和多态。例如：
- **抽象**：通过类来实现。
- **封装**：通过访问控制来实现。
- **继承**：通过派生类继承基类的特性来实现。
- **多态**：通过虚函数等机制来实现。
### 20. 纯虚函数的声明
纯虚函数的声明方式是`virtual void display() = 0`。例如：
```cpp
class AbstractClass {
public:
virtual void display() = 0; // 纯虚函数
};
```
### 21. 函数的概念
在C++中，函数是执行特定任务的一组指令的集合。主调函数是调用另一个函数的函数，而被调用函数则是执行具体任务的函数。例如：
```cpp
void greet() {
cout << "Hello, world!" << endl;
}
int main() {
greet(); // 调用greet函数
return 0;
}
```
### 22. 构造函数与析构函数的作用
构造函数用于初始化对象的状态，而析构函数用于释放对象占用的资源。例如：
```cpp
class MyClass {
public:
MyClass() {
// 构造函数，初始化对象状态
}
~MyClass() {
// 析构函数，释放资源
}
};
```
### 23. 友元函数
友元函数可以访问类的私有和受保护成员。例如：
```cpp
class MyClass {
private:
int data;
public:
friend void displayData(MyClass &obj); // 友元函数声明
};
void displayData(MyClass &obj) {
cout << obj.data << endl; // 访问私有成员
}
```
### 24. 派生类构造函数的执行顺序
派生类构造函数会先调用基类构造函数，然后才执行自身的构造逻辑。例如：
```cpp
class Base {
public:
Base() { cout << "Base constructor" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
Derived() { cout << "Derived constructor" << endl; }
};
```
### 25. 多态性的概念
多态性允许一个接口在不同的上下文中代表不同的行为。在C++中，多态性主要通过虚函数来实现。例如：
```cpp
class Base {
public:
virtual void display() { cout << "Base class" << endl; }
};
class Derived : public Base {
public:
void display() override { cout << "Derived class" << endl; }
};
```
### 26. 抽象类的作用
抽象类是一种含有纯虚函数的类，主要用于作为其他类的基类。它不能实例化。例如：
```cpp
class AbstractClass {
public:
virtual void display() = 0; // 纯虚函数
};
class ConcreteClass : public AbstractClass {
public:
void display() override { cout << "Concrete class" << endl; }
};
```
### 27. 值调用与引用调用的区别
值调用传递的是参数的副本，而引用调用传递的是参数的引用。例如：
```cpp
void setValue(int x) {
x = 10; // 改变局部变量x
}
void setRef(int &x) {
x = 10; // 改变原始变量
}
int main() {
int num = 5;
setValue(num); // 值调用，num不变
setRef(num); // 引用调用，num变为10
return 0;
}
```
### 28. 拷贝构造函数的调用时机
拷贝构造函数通常在需要创建对象的副本时被调用。例如：
```cpp
class MyClass {
public:
MyClass(const MyClass &obj) {
// 拷贝构造函数实现
}
};
int main() {
MyClass obj1;
MyClass obj2(obj1); // 拷贝构造函数被调用
return 0;
}
```
### 29. 静态成员变量
静态成员变量可以是私有的。例如：
```cpp
class MyClass {
private:
static int count; // 私有静态成员变量
public:
static int getCount() { return count; }
};
int MyClass::count = 0;
```
### 30. 虚基类的作用
虚基类用于解决多重继承中基类成员重复的问题。例如：
```cpp
class Base {
public:
int data;
};
class Derived1 : virtual public Base {
public:
void setData(int d) { data = d; }
};
class Derived2 : virtual public Base {
public:
void addData(int d) { data += d; }
};
class Final : public Derived1, public Derived2 {};
int main() {
Final obj;
obj.setData(10);
obj.addData(5);
cout << "Final data: " << obj.data << endl; // 输出 "Final data: 15"
return 0;
}
```
以上这些知识点涵盖了C++语言程序设计的重要概念和技术细节，对于理解和应用C++有着重要的指导意义。
