C++ 泛型與面向對象核心知識點精華筆記 (88 條)

C++ Primer 核心知識點整理，涵蓋類設計、繼承、多態、模板、異常處理、智能指針、命名空間等 88 條精華要點，適合面試複習與工程參考。

類設計基礎 (1-12)

1. 類內定義函數隱式 inline，需在頭文件定義以便編譯器展開
2. assert 僅用於內部邏輯檢查，發布版自動禁用
3. 異常處理優於錯誤碼，保證棧展開釋放資源
4. 流對象不可拷貝，容器存儲/參數傳遞需用引用/指針
5. 重用文件流需 clear() 重置狀態後再 open()
6. 前向聲明後類為不完全類型，僅能定義指針/引用、聲明函數
7. const 成員函數只能返回 const 引用/指針
8. 全局變量訪問用 ::var 區分同名參數
9. const/引用/無預設構造的成員必須用初始化列表
10. 初始化列表順序應與成員聲明順序一致
11. 若定義其他構造函數，幾乎總應提供預設構造函數
12. 友元非成員、不受訪問控制，通常集中放在類首/尾

靜態成員與拷貝控制 (13-22)

13. static 成員函數無 this，不可 const/virtual
14. static 數據成員必須在類外定義
15. 拷貝構造用於容器元素初始化 (先預設構造臨時值，再拷貝)
16. 禁止拷貝：聲明 private 拷貝構造/賦值，不定義 → 鏈接錯誤
17. 不可拷貝類對象只能傳引用、不可放入標準容器
18. 容器銷毀按逆序：先 size()-1 後 0
19. 三法則：需析構函數 ⇒ 需拷貝構造 + 賦值操作符
20. 合成析構不刪除指針成員指向對象
21. 析構函數無參數、無返回值、不可重載、唯一
22. 自定義析構後合成析構仍執行 (先自定義後合成)
23. 指針成員三種管理策略：普通指針、智能指針 (共享)、值語義 (獨有)

運算符重載與轉換 (23-33)

23. 不可重載：:: .* . ?:
24. 重載運算符至少一個類/枚舉類型操作數
25. 優先級/結合性/操作數數目不可變，operator() 除外禁用預設參數
26. 成員運算符隱含 this 為第一操作數，算術/關係運算符宜非成員
27. 勿重載 , & && || (失去內置短路/序列點語義)
28. 含義不明時用命名函數替代運算符
29. 容器鍵類型應定義 == 和 < (算法依賴)
30. 下標運算符通常定義 const/非 const 兩版本
31. 類型轉換函數：成員、無返回類型、無參數、通常 const
32. 類類型轉換不可串聯 (一步到位)

繼承與多態 (34-50)

34. 派生類只能通過派生對象訪問基類 protected 成員
35. 派生類調用基類虛函數必須加作用域 Base::func()，否則無限遞歸
36. private 繼承可用 using Base::mem 暴露基類成員
37. class 預設 private 繼承，struct 預設 public
38. 友元關係不可繼承
39. 基類 static 成員整個繼承體系僅一份
40. 構造函數只初始化直接基類，不直接初始化基類成員
41. 析構函數不負責基類成員，編譯器自動調用基類析構
42. 繼承體系根類必須定義虛析構函數
43. 只有析構函數可 virtual，構造/賦值不可
44. 構造/析構中調用虛函數 → 靜態綁定 (當前類版本)
45. 派生類作用域嵌套在基類中，同名成員遮蔽基類 (含重載)
46. 使用 using Base::func 引入基類所有重載版本
47. 虛函數原型在基類/派生類必須完全一致
48. 同名函數遮蔽虛函數 → 需用基類指針/引用調用基類版本
49. 派生對象賦值給基類對象會「切片」，容器存基類對象失去多態

模板與泛型編程 (51-60)

51. 運行時多態 (OOP) vs 編譯時多態 (模板/參數化)
52. 模板參數名不可在模板內重用
53. typename 前綴告訴編譯器依賴名是類型
54. 陣列參數可聲明為引用 T (&)[N]，保留大小資訊
55. 顯式模板實參按順序匹配形參
56. 包含編譯模型：編譯器必須看到模板定義 (頭文件實作)
57. 非類型模板實參必須是編譯期常量表達式
58. 特化/偏特化可有完全不同的成員集合
59. 函數模板可重載 (同名不同參數)、可與普通函數同名

異常處理與資源管理 (61-75)

61. 異常對象由拷貝創建，類型必須可拷貝
62. 拋出指針通常是壞主意 (需保證指向對象存活)
63. 棧展開：釋放局部對象、調用類類型析構函數
64. 析構函數拋出異常 → terminate() → abort()
65. 構造函數拋出異常需確保已構造成員正確清理
66. 無匹配 catch → terminate()
67. catch 類型必須完整定義，前向聲明無效
68. 捕獲繼承體系異常宜用引用參數
69. catch(...) 必須最後，否則後續 catch 永不匹配
70. 構造函數處理初始化列表異常 → 函數 try 塊
71. 異常安全 = RAII：構造獲取資源、析構釋放資源
72. auto_ptr 缺陷：拷貝轉移所有權、不可放容器、不可管理陣列
73. auto_ptr 不可直接賦值地址，需 reset()/構造

異常規格與命名空間 (76-88)

76. 無異常規格 = 可拋出任意異常
77. 編譯器不驗證異常規格，運行時違規 → unexpected() → terminate()
78. 異常規格實用場景：noexcept 保證不拋出 (優化/契約)
79. 派生類虛函數異常規格不得比基類寬鬆
80. 函數指針賦值：源異常規格不得比目標寬鬆
81. 命名空間可定義在全局/命名空間中，不可在函數/類中
82. 命名空間可分多部分定義，累積合併
83. 未命名命名空間僅限單文件，替代 static 文件局部
84. 頭文件含未命名命名空間 → 每個包含文件產生不同實體
85. ADL (參數相關查找)：同名空間的函數/運算符在類類型實參時可見
86. 模板特化必須在原模板命名空間中定義
87. 虛繼承：最底層派生類構造虛基類，虛基類優於非虛基類構造
88. sort 預設 less 遞增序
89. 模板函數 = 函數模板的具體實例化