01 Android开发学习C++

### 作为Android开发你的优势与思维转换：
#### 优势:

- 面向对象编程 (OOP)： 类、对象、继承、多态、封装等概念你已熟练掌握。
- 编程基础： 变量、循环、条件判断、函数、数据结构等。
- 工具熟悉度： Android Studio（基于IntelliJ IDEA）和Gradle，学习CMake等C++构建工具会更容易。

#### 需要转换的思维:
- 从“托管环境”到“手动管理”： Java运行在JVM上，有垃圾回收(GC)。C++没有GC，你需要手动管理内存，这是最大、最核心的差异。
- 从“单文件结构”到“头/源分离”： 如上一个问题所述，你需要适应.hpp声明和.cpp实现分离的编译模型。
- 从“仅有引用”到“指针与引用并存”： Java中所有对象变量都是引用。C++中既有指针(*)，也有引用(&)，需要深刻理解其区别和用途。
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### C++ 核心疑难点 (Focus Here!)
这些是你需要花最多精力攻克的地方，因为它们与Java完全不同或更为复杂。
#### 1. 内存管理
- **手动管理：** new/delete和 new[]/delete[]必须成对使用，否则会导致内存泄漏。
- **所有权与生命周期：** 谁创建，谁释放？这是个设计难题。Java中你不需要关心这个。
- **智能指针 (Modern C++的重点！)：** 这是你解决手动管理难题的钥匙。必须彻底掌握：
	- **std::unique_ptr：** 独占所有权，不可复制。替代大多数“裸指针”的场景。
	- **std::shared_ptr：** 共享所有权，使用引用计数。
	- **std::weak_ptr：** 解决 shared_ptr的循环引用问题。

#### 2. 指针 vs. 引用
- **指针 (*)：** 是一个变量，存储的是另一个变量的内存地址。它可以被重新赋值，可以为 nullptr，可以进行算术运算。
- **引用 (&)：** 是一个变量的别名。一旦初始化就不能再指向其他变量，不能为 null。它更安全，语法更简洁（像普通变量一样使用）。
- **难点：** 理解何时该用指针，何时该用引用（例如：函数参数传递时，出参用指针*或引用&？入参只读用 const &？）。

#### 3. 值语义 vs. 引用语义
- **C++默认是值语义：** MyClass obj1 = obj2;这行代码会调用拷贝构造函数，创建一个 obj2的副本 obj1。两个对象完全独立。
- **Java默认是引用语义：** MyClass obj1 = obj2;这行代码让 obj1和 obj2指向堆上的同一个对象。
- **难点：** 理解拷贝构造函数、拷贝赋值运算符的重写，以及如何通过使用指针/引用来实现Java风格的引用语义。

#### 4. 头文件、源文件与编译链接
- **防止头文件重复包含：** `#ifndef`、` #define`、` #endif`或 `#pragma once`。
- **分离式编译：**  修改一个.cpp文件只需重新编译该文件，然后链接，这在大型项目中至关重要。
- **声明与定义：**  在头文件中声明，在源文件中定义，链接器负责找到定义。

#### 5. 模板与泛型
- C++模板比Java泛型**强大得多**，但也复杂得多。它是编译期技术，可以用于类和函数，甚至可以进行“元编程”。
- **难点：** 理解模板的实例化、特化、偏特化等概念。

#### 6. 常量与预处理
- **constvs #define：** 优先使用 const，因为它有类型检查和作用域。
- **const在函数声明中的应用：** const MyClass* ptr（指向常量内容的指针） vs MyClass* const ptr（常量指针）。

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## 详细学习大纲与路径 (从Android到C++)
### 阶段一： C++基础与Java映射 (1-2周)
- **目标：** 能编写简单的C++程序，理解基本语法和编译过程。
- **内容：**
	1. **开发环境搭建：** 在Android Studio中配置NDK、CMake（或ndk-build）。边学边在AS里写C++代码，这是最快的方式。
	2. **基本语法：** 数据类型（int, float, bool, std::string）、循环、条件判断。(**与Java几乎相同**)
	3. **函数：** 函数声明、定义、参数传递（**重点理解：传值、传指针、传引用**）。
	4. **类与对象：** 类定义（放在.hpp）、成员函数实现（放在.cpp）、构造函数/析构函数（**新概念！**）、访问控制（public, private, protected）。(**OOP概念与Java一致**)
	5. **数组与字符串：** 学习C风格数组和字符串，但尽快转向C++的 std::vector和 std::string，它们好用得多。

### 阶段二： C++核心特性与难点攻克 (2-3周)
- **目标：** 掌握C++区别于Java的核心特性，能进行安全的内存管理。
- **内容：**
	1. **内存管理：**
		- 理解堆和栈的区别。
		- 学习 new/delete。（但明确目标：这只是为了理解底层，实际开发中应避免使用）
		- 立即学习智能指针： std::unique_ptr, std::shared_ptr。这是现代C++的内存管理方式。
	2. **指针与引用：**
	做大量练习，区分它们的用法和适用场景。
	3.**标准模板库 (STL)：**
		- **容器：**
		std::vector(替代ArrayList), std::map(替代HashMap), std::list, std::set。
		- **算法：**
		std::sort, std::find等（在 <algorithm>头文件中）。
	4. **拷贝控制：**
		**深拷贝 vs. 浅拷贝**，学习如何重写**拷贝构造函数**和**拷贝赋值运算符**（operator=）。这是理解值语义的关键。
	5. **异常处理：** try/catch。(与Java类似)

### 阶段三： 进阶与Android整合 (1-2周)
- **目标：** 理解更复杂的C++特性，并能在JNI中使用C++。
- **内容**：
	1. **模板基础：**
	模板函数和模板类的基本用法。理解为什么 `std::vector<int>`和 `std::vector<string>`是两个不同的类型。
	2.**Lambda表达式：** (与Java类似，语法略有不同)
	3.**移动语义 (C++11+)：** **右值引用 (&&)**和 **移动构造函数**。这是实现高性能C++的关键，允许转移资源所有权而非拷贝。
	4.  **JNI (Java Native Interface)：**
		- 学习如何从Java调用C++函数。
		- 学习如何在C++中操作Java对象（JNIEnv接口）。
		- 这是你Android工作的直接应用点！尝试将一些简单的Java逻辑用C++重写并通过JNI调用。

### 阶段四： 现代C++最佳实践与项目 (持续进行)
- **目标：** 形成良好的C++编码风格，能阅读和参与实际C++项目。
- **内容：**
	1. **现代C++ (C++11/14/17/20)：** 持续学习新标准带来的特性（如auto、范围for循环、结构化绑定等），并积极使用。
	2. **构建系统：** 更深入地学习CMake，管理多文件、多目录的复杂项目。
	3. **并发编程：** `std::thread`, `std::mutex`, `std::async`等。(概念与Java类似)
	4. **实战项目：**
		- **选项A (Android相关)：** 用C++实现一个Android应用的性能关键模块，如图像处理、音频解码、游戏逻辑等，通过JNI提供接口。
		- **选项B (通用)：** 用C++写一个命令行工具，如一个简单的文件解析器或模拟器，充分使用STL和智能指针。

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## 学习资源推荐
#### 书籍：
- 《C++ Primer》： 权威教程，可作为参考书。
-《Effective Modern C++》： 在你学完基础后必看，学习最佳实践。

#### 在线：
- cppreference.com： 最权威的在线参考手册。
- LearnCpp.com： 优秀的免费在线教程。
- Android官方文档： Android NDK和JNI相关文档和指南。