在完成了C++面向對象高級編程（下）第一周的學習之后，有一些總結和心得在這里通過學習筆記的方式分享出來，供也在學習C++的小伙伴用作學習交流，如有理解不到位的地方，歡迎批評指正。

本周學習的（下）與之前學習的（上）的不同之處在于，泛型編程與面向對象編程之間的差異。

一．轉換函數（Conversion Function）

下圖的代碼，藍色部分是Fraction類的構造函數；黃色部分是轉換函數；創建了一個Fraction類型的對象，調用了構造函數。當執行下一條語句的時候，由于‘+’號的兩邊并不是同一個類型，因此編譯器先會去尋找有沒有‘+’號的重載；但是并沒有發現類中有‘+’號重載的成員函數，但是看到了黃色的這部分，所以將f轉換成了double類型的對象再相加。

當然，也可以使用操作符重載（重新定義“+”）完成上述運算，如下圖代碼所示：

但是，當主程序執行

Fraction f (3, 5);

Fraction d = f + 4;

操作時，由于“+”重載是作用在右邊的操作數（也就是4），并且f和4不是同一類型，4不是一個Fraction類，此時編譯器調用non-explicit ctor將4轉換為Fraction（4,1）再進行操作符“+”重載。我們可以發現這種情況下的構造函數接受的兩個參數中的一個參數有默認值，也就是說，在實際創建對象的時候，我們可以只設置一個參數的初值，另一個可以初始化也可以不用初始化，即“non-explicit-one-argument ctor”。

但是，如果我們將兩種操作放在一起時，編譯器便會報錯，因為當我們給編譯器提供了兩種選擇，編譯器會認為有歧義：

此時，我們可以使用explict關鍵字，告訴編譯器不要自動使用構造函數來進行對象的類型轉換，explict關鍵字通常用在構造函數之前：

此時，編譯器依然會先去調用“+”重載，但是由于4不是Fraction類型，因此“+”重載失敗，因此編譯器會通過轉換函數將f轉換成double類型與4相加，但是d2是一個Fraction類型，無法接收這個double類型的結果，導致編譯器報錯。

注意：如果轉換過后值不變，最好在函數定義之前加上關鍵字“const”；另外，只要合理，可以轉換成任何類型，轉換規則由程序員來決定。

二．智能指針（Pointer-like?classes）

智能指針與普通指針不同之處在于，智能指針是用類來實現的。所以，這種智能指針類中，必然會包含普通指針，實現基本功能。因為智能指針通常指向未知的類型對象，所以我們在設計的時候采用模板的形式。

如下代碼所示，創建了一個智能指針sp指向Foo類型的對象；隨后，我們可以像普通指針的操作那樣“*”解除引用，取得值，“->”取得結構體中的成員。

這樣，我們就可以直接創建某個類的指針了，如果希望使用類中的某個函數，也可以通過指針來直接調用。

三．仿函數（Function-like?class）

如果在class中存在operator（），即這個類就是仿函數，這種類產生的對象就是函數對象。

四．類模板（class template）

之前的課程也提到過類模板，使用類模板可以省去大量重復的代碼。

五．函數模板（function?template）

函數模板是一種不說明某些參數的數據類型的函數；函數模板被調用時，編譯器根據實際參數的類型確定模板參數T的類型，并自動生成一個對應的函數；定義函數模板時也可以使用多個類型參數，這時，每個類型參數前面都要加上關鍵字class或typename，其間用逗號分隔。

編譯器可以根據調用函數中的參數來進行推導，這里推導出來T為stone類型；推導出stone類之后，編譯器回去找“<”有沒有被重構，這里編譯器找到了“<”的重構函數。跟之前的類模板相似，只需要把傳入的參數類型，函數的返回類型都設置為T，調用時編譯器會自動推導出參數類型。

六．成員模板（member template）

任意類（模板或非模板）可以擁有本身為類模板或函數模板的成員，這種成員稱為成員函數模板。

黃色部分是模板中的一個成員，而它本身又是一個模板。也就是當T1，T2確定下來了，U1，U2仍需確定。

在下面的例子中，創建了四個類，繼承關系如下圖所示，而pair類的每一個對象是由兩個其他類的對象所組成的；也就是說，類中有類。

到這里，我們知道了模板有三種：類模板、函數模板和成員模板。

七．模板特化（specialization）和模板偏特化（partial specialization）

模板特化很好理解，就是根據獨特類型做相應的特殊設計，這種特殊設計可能會提高效率，也可能會節約內存等等。

以上代碼是泛化的情況，把類型固定下來再做特殊處理，即為特化：

模板偏特化分為個數的偏和范圍的偏。

兩個模板參數綁定其中一個，即將其中一個特化。注意：一定要從左至右依次綁定，不能跳躍綁定模板參數。

將泛化的任意類型特化為指針指向的類型，即為范圍上的偏，也就是將范圍縮小到指針指向類型。

八．C++11新增

1.auto（since C++11）

在變量前面加上auto，可以讓編譯器去推導類型，但是需要注意的是，一定要用在定義的語句前，如果是在聲明的語句之前加上auto，那么編譯器是無法推導的。

2.ranged-base for（since C++11）

：的左邊聲明一個變量，右邊是一個容器。

Pass by reference傳遞的引用也就是指針，elem*=3并不會影響容器中元素的值，若想改變容器中的元素值，則應該pass by value

九．reference

上述代碼中，p是指向x的指針，r代表了x，那么r就不能夠代表其他物體，一旦r的值改變，它所代表的x的值也將改變。執行上述代碼，最后的結果將是r2=r=x2=x=5，r2代表r，就相當于代表了x。

注意，r與其代表的x大小、地址都相同是編譯器制造的假象。

Reference通常不用于聲明變量，而用于參數類型（parameters

type）和返回類型（return type）的描述。使用reference的好處在于函數被調用端與調用端接口與按值傳遞相同，如果傳遞的是指針，寫法就不同了。