C++ 與 C 核心差異總結：從結構到類、繼承、多態、引用與異常

三大支柱：封裝、繼承、多態

• 封裝：數據與操作綁定，private 隱藏細節，public 暴露介面。
• 繼承：class Derived : public Base 實現 is-a 關係，復用代碼並支援多態。
• 多態：虛函數 + 基類指針/引用，實現運行期動態綁定。

結構體 vs 類

成員訪問與 this 指針

• 成員函數中同名參數會遮蔽成員變量，需用 this->member 訪問成員。
• this 為 Class* const，指向調用對象，隱式傳遞給每個非靜態成員函數。

繼承細節

構造/析構順序

Base() → Member() → Derived()  // 構造
~Derived() → ~Member() → ~Base() // 析構

多重繼承與虛繼承

• 多重繼承：按聲明順序構造基類。
• 菱形繼承需 virtual 繼承，避免基類子對象重複；虛基類由最底層派生類直接構造。

多態關鍵點

• virtual 函數表 (vtable) + vptr 實現動態分派。
• dynamic_cast：運行期類型安全轉換，需 RTTI 支援，基類須有虛函數。
• typeid：返回 type_info，支援類型比較與名稱查詢。
• 純虛函數 =0 定義介面，構成抽象類。
• 虛析構函數：基類指針刪除派生類對象必須虛析構，否則資源洩漏。

引用

• 引用是變量別名，聲明時必須初始化，綁定後不可改變綁定對象。
• 函數參數/返回值用引用避免拷貝，const T& 接受臨時對象。
• 本質為指針常量，編譯器自動處理取址/解引用。

異常處理

try {
    // 可能拋出
    throw MyException("error");
} catch (const MyException& e) {
    // 處理
} catch (...) {
    // 捕獲所有其他異常
}

• throw 拋出任意類型，catch 按類型匹配（派生類 catch 應置於基類前）。
• 異常傳播：若當前作用域無匹配 catch，展開堆疊至上層調用者。
• 函數異常規範 throw(TypeList) (C++11 棄用，改用 noexcept)。
• 標準異常繼承自 std::exception，重寫 what()。

I/O 流

• iostream 家族：istream/ostream → ifstream/ofstream/fstream、istringstream/ostringstream。
• 格式化控制：setf/unsetf、操縱子 hex/dec/oct、setw/setfill/setprecision。
• 文件流：open(mode)、read/write 二進制、seekg/seekp 定位。

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