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C++ 入門核心筆記：從基礎語法到 STL 容器與 MFC 應用

編輯：關於C++

1. 基礎輸入輸出

operator<<：輸出運算子，cout 為標準輸出串流
operator>>：輸入運算子，cin 為標準輸入串流
輸出表達式結果可串聯：cout << "val=" << val << endl;
getline(cin, str)：讀取整行含空白字串

2. 迭代器概念

迭代器是遍歷 STL 容器元素的廣義指標，提供統一介面：

基本操作：*、++、==、!=、=
分類：輸入/輸出/前向/雙向/隨機存取迭代器
各容器自行定義專屬迭代器型別（嵌套型別），支援泛型演算法
C# yield return 實作迭代器區塊，編譯器自動生成 IEnumerable

3. 列舉

enum Weekday { Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat }; // 0~6
enum Num { x1, x2=0, x3=50, x4 }; // x1=0, x2=0, x3=50, x4=51

列舉值為常數，不可修改
列舉變數只能指定列舉常數，不可直接指定整數（需強制轉型）
可用於 switch、陣列索引等場合

4. typedef 型別別名

typedef int* IntPtr;
typedef std::map MapIntStr;

用途：簡化複雜宣告、提升可讀性、跨平台型別抽象。

5. 物件大小與記憶體佈局

sizeof 以 char 大小為單位（sizeof(char)==1）
常見型別大小：bool/char=1、short/wchar_t=2、int/long/float=4、double/long double=8
空類別大小為 1（確保不同物件位址唯一）

6. 顯式型別轉換

運算子	用途	特性
`reinterpret_cast`	位元模式重新解讀	指標轉指標，無二進制轉換，極度危險
`static_cast`	相關型別轉換	編譯期檢查，基底/衍生類指標轉換、基本型別轉換
`dynamic_cast`	執行期多型轉換	需 RTTI，轉換失敗回傳 `nullptr` 或拋出 `bad_cast`
`const_cast`	移除 const/volatile	僅限指標/參考，修改原為常數之物件行為未定義

7. 類別設計核心

存取控制

private：預設，僅類別內部可存取
public：介面，外部可存取
protected：繼承用，衍生類可存取

特殊成員函數

建構子：同名、無回傳型別、可多載、可 explicit 防隱式轉換
解構子：~ClassName()、不可多載、虛解構子用於多型刪除
拷貝/移動建構子與指派運算子：資源管理關鍵

8. 多型機制

靜態多型：函數多載、運算子多載、模板（編譯期綁定）
動態多型：虛函數覆寫（執行期綁定，虛函數表機制）
抽象類別：含純虛函數（=0），不可實例化

9. 參數傳遞

傳值：複製副本，形參為區域變數
傳址/傳參考：傳遞位址，可修改實參
main(int argc, char* argv[])：命令列參數由作業系統初始化

10. STL 關鍵容器

map 關聯式容器

#include 
std::map m;
m[1] = "one";                 // 便利但有預設建構開銷
m.insert({2, "two"});         // 高效插入
auto it = m.find(1);          // O(log n) 查找

紅黑樹實現，查找/插入/刪除皆 O(log n)
迭代器失效規則：僅被操作節點失效

11. Windows 檔案系統操作

目錄遍歷 (`_findfirst/_findnext/_findclose`)

struct _finddata_t {
    unsigned attrib;      // 屬性位元組合
    time_t time_create;   // 建立時間
    time_t time_access;   // 最後存取
    time_t time_write;    // 最後修改
    _fsize_t size;        // 檔案大小
    char name[_MAX_FNAME]; // 檔名
};

遞迴遍歷子目錄需配合 _chdir 切換工作目錄。

檔案類型判斷 (`stat`)

struct stat sb;
stat(path, &sb);
switch (sb.st_mode & S_IFMT) {
    case S_IFREG:  puts("一般檔案"); break;
    case S_IFDIR:  puts("目錄"); break;
    case S_IFLNK:  puts("符號連結"); break;
    // ...
}

12. MFC 應用程式架構

CWinApp：應用程式類別，InitInstance 初始化
CMainFrame：主視窗框架（選單、工具列、狀態列）
CChildFrame：MDI 子視窗框架
CDocument：資料模型（讀寫、序列化）
CView：視圖（繪圖、使用者互動）

訊息迴路：WinMain → Run → PumpMessage

13. CString 字串處理

CStringT 模板三具現化：CString(TCHAR)、CStringA(char)、CStringW(wchar_t)
常用操作：Format、MakeUpper/Lower/Reverse、Left/Mid/Right、Find/Replace/Delete/Remove、運算子 +/+=/==
格式化：str.Format(_T("a=%d, b=%.2f"), a, b);

14. 樹形與列表視圖控件

CTreeCtrl：InsertItem、SetImageList、GetNextSibling/Parent/Root/SelectedItem、DeleteItem/AllItems
CListCtrl：四種風格（Icon/SmallIcon/List/Report），InsertColumn/Item、Get/SetItemText/Data、選取管理

15. 記憶體配置函數總覽

函數	來源	特性	釋放方式
`alloca`	編譯器內建	堆疊配置，函數返回自動釋放	自動
`malloc/free`	C 標準庫	堆配置，不呼叫建構/解構子	`free`
`calloc`	C 標準庫	配置並歸零	`free`
`realloc`	C 標準庫	調整大小，可能移動記憶體	`free`
`new/delete`	C++	呼叫建構/解構子，型別安全	`delete`/`delete[]`
`VirtualAlloc/Free`	Windows API	頁面級虛擬記憶體，跨程序可用	`VirtualFree`
`HeapAlloc/Free`	Windows API	私有堆，不可跨程序	`HeapFree`
`GlobalAlloc/Free`	Windows API	全域堆，可跨程序，需 `GlobalLock`	`GlobalFree`