C++ 学习笔记：类与对象、模板与 STL 的完整路线

C++ 在 C 的基础上引入了面向对象、泛型编程和强大的标准库。这套笔记按课程顺序整理，内容覆盖 C++ 入门、面向对象、内存管理、模板和 STL 容器，目标是建立可持续扩展的 C++ 知识结构。

学习路线

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C++ 基础
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类和对象
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内存管理
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模板
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STL 简介
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string / vector / list / stack / queue
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模板进阶

建议先掌握语言基础和类的基本使用，再学习对象生命周期、资源管理和模板。完成 STL 容器部分后，应重点练习”能用、明理、能扩展”三个层次：先会使用接口，再理解底层结构，最后尝试实现或扩展组件。

课程目录

知识重点

类和对象

• 使用 class 定义数据和行为，理解封装、访问控制和成员函数；
• 掌握构造函数、析构函数、拷贝构造和赋值运算符；
• 理解编译器生成的默认成员函数，以及何时需要手动实现；
• 使用初始化列表正确初始化引用、const 成员和没有默认构造函数的成员对象。

内存管理

• 区分栈、堆、静态区、常量区和代码区；
• 理解动态内存分配、释放和扩容；
• 区分 C 风格的 malloc/free 与 C++ 风格的 new/delete；
• 关注内存泄漏、悬空指针、重复释放和越界访问等问题。

模板与泛型编程

• 使用函数模板和类模板编写类型无关的代码；
• 理解模板实例化和参数推导，学习非类型模板参数、模板特化和偏特化；
• 在复用性、可读性和编译复杂度之间进行权衡。

STL 与容器

• 理解容器、迭代器、算法和函数对象等 STL 组件之间的关系；
• 掌握 string 的字符串管理，理解 vector 的连续存储、size、capacity、resize 和 reserve；
• 理解 list 的节点结构、迭代器和插入删除特点；
• 使用 stack 和 queue 解决后进先出、先进先出等问题。

通用编译方式

仓库当前以课件资料为主。如果添加 .cpp 示例，可以使用支持 C++11 或更高标准的编译器：

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g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -Wpedantic example.cpp -o example

对于使用较新语言特性的代码，可以将标准切换为 -std=c++17。

后续扩展方向

• 为每个章节增加独立的 .cpp 示例与 CMake 构建配置；
• 增加单元测试和容器操作实验；
• 增加复杂度、迭代器失效和异常安全笔记；
• 补充现代 C++ 内容：智能指针、移动语义、lambda、并发和 ranges。

仓库

• cpp-learning-notes