第3章關(guān)于類和對象的進(jìn)一步討論

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元

3.H類模板

1/145

3.1構(gòu)造函數(shù)(constructor:ctor)

如果定義一個變量，而程序未對其進(jìn)行初始化的話，這個

變量的值是不確定的，因為c和C++不會自覺地去為它賦

值。與此相似，如果定義一個對象，而程序未對其數(shù)據(jù)成

員進(jìn)行初始化的話，這個對象的值也是不確定的。

3.1.1對象的初始化

3.1.2構(gòu)造函數(shù)的作用

3.1.3帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)

3.1.4用參數(shù)初始化表初始化數(shù)據(jù)成員

3.1.5構(gòu)造函數(shù)的重載

3.1.6使用默認(rèn)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)左0

#S

8Er小

2/145r?

:

311對象的初始化

?因為類是一種類型，是創(chuàng)建對象的藍(lán)圖，系統(tǒng)不會為它分

配內(nèi)存空間。

?所以在定義類時，不能給數(shù)據(jù)成員賦初值，要在建立對象

時，給數(shù)據(jù)成員賦初值。否則對象的狀態(tài)是不確定的。

如果類單輸音纏成員是公有的，可以在定義對象時對

其數(shù)據(jù)嫡初始化。

例如：inthour;

intminute;在一個大括號內(nèi)順序列出各個公有

數(shù)據(jù)成員的值，在兩個值之間用逗

intsec;號分隔。注意這只能用于數(shù)據(jù)成員

都是公有的情況。

)；

Timetl{15,36,26);

3/145

z\在前面的例子里，是用成員函數(shù)對對象的數(shù)據(jù)成員賦初值,

V如果一個類定義了多個對象，對每個對象都要調(diào)用成員函

數(shù)對數(shù)據(jù)成員賦初值，那么程序就會變得煩瑣，所以用成

員函數(shù)為數(shù)據(jù)成員賦初值絕不是一人好方法。按理說對象

的創(chuàng)建跟上帝造萬物一樣，萬物誕生的時候都是有各自的

特征的。對象的初始屬性應(yīng)該是與生俱來的才是最自然的。

4/145

312構(gòu)造函數(shù)的作用

C++提供了構(gòu)造函數(shù)機(jī)制，用來為對象的數(shù)據(jù)成員進(jìn)

行初始化。在前面一直未提及這個概念，其實如果你未

設(shè)計構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)在創(chuàng)建對象時，會自動提供一個默

認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，什么也不做。

構(gòu)造函數(shù)用于為對象初始化,它屬于某一個類，可以由系

統(tǒng)自動生成。也可以由程序員編寫，程序員根據(jù)初始化的

要求設(shè)計構(gòu)造函數(shù)及函數(shù)參數(shù)。

構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的成員函數(shù)，在程序中不需要寫調(diào)用

語句，在系統(tǒng)建立對象時由系統(tǒng)自覺調(diào)用執(zhí)行。

5/145

構(gòu)造函數(shù)的特點：

(1)構(gòu)造函數(shù)的名字與它的類名必須相同。

(2)它沒有類型，也不返回值

(3)它可以帶參數(shù)，也可以不帶參數(shù)。

6/145

例3.1在例2.3的基礎(chǔ)上定義構(gòu)造成員函數(shù)

ttinclude<iostream>voidTime::set_time()

usingnamespacestd;

{cin>>hour;

classTime

cin>>minute;

(public:

Time()cin>>sec;

{hour=0;)

minute=0;

sec=0;

voidTime::show_time()

}

{

voidset_time();

voidshow_time();cout<<hour<<zz:〃：〃

private:<<sec<<endl;

inthour;

intminute;

intsec;

)；

7/145

intmain()

在類Time中定義了構(gòu)造函數(shù)

Time,它與所在的類同名。

Timetl;在建立對象時自動執(zhí)行構(gòu)造

tl.set_time();函數(shù)，該函數(shù)的作用是為對

象中的各個數(shù)據(jù)成員賦初值

tl.show_time();

0o注意只有執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)

Timet2;時才為數(shù)據(jù)成員賦初值。

t2.show_time();

return0;

8/145

程序運行的情況為：

102554

10：25：54〃輸出tl的值

0：0：0//輸出t2的值

也可以在類內(nèi)聲明構(gòu)造函數(shù)然后在類外定義構(gòu)造函數(shù)。將

程序修改為：

Time();〃類內(nèi)聲明

然后在類外定義構(gòu)造函數(shù)：

Time::Time()〃類外定義

{hour=0;

minute=0;

sec=0;

}9/145

1)關(guān)于構(gòu)造函數(shù)的使用

7

(1)什么時候調(diào)用構(gòu)造函數(shù)呢？當(dāng)函數(shù)執(zhí)行到對象401

句時建立對象，此時就要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，對象就有了自己

的作用域，對象的生命周期開始了。

(2)構(gòu)造函數(shù)沒有返回值，因此不需要在定義中聲明類型。

(3)構(gòu)造函數(shù)不需要顯式地調(diào)用，構(gòu)造函數(shù)是在建立對象

日寸由系統(tǒng)自動執(zhí)行的，且只執(zhí)行一次。構(gòu)造函數(shù)一般定義

為public。

(4)在構(gòu)造函數(shù)中除了可以對數(shù)據(jù)成員賦初值，還可以使

用其他語句。

(5)如果用戶沒有定義構(gòu)造函數(shù)，C++系統(tǒng)會自動生成一

個構(gòu)造函數(shù)，而這個函數(shù)體是空的，不執(zhí)行初始化操作。

10/145

313帶形參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)

可以采用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，使得對象取得初始確定值。

構(gòu)造函數(shù)格式：

構(gòu)造函數(shù)名（類型形參1,類型形參2,…）

Time（inth,intm,ints）

{hour=h;

minute二m;

sec二s;

}

在定義對象時指定實參，定義對象的格式為：

類名對象名（實參1,實參2,…）；

Timetl（12,30,3禽45

例3.2有兩個長方柱，其長、寬、高分別為：

(1)12z25z30

(2)15z30z21

編寫程序，在類中用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，計算它們的體積。

分析：可以在類中定義一個計算長方體體積的成員函數(shù)計

算對象的體積。

H

12/145

ttinclude<iostream>〃長方體構(gòu)造函數(shù)

usingnamespacestd;Box::Box(inth,intw,intlen)

classBox{height=h;

{public:width=w;

Box(int,int,int);length=len;

intvolume();

//計算長方體的體積

private:

intBox::volume()

intheight;

intwidth;return(height^width*length);

intlength;

)；

13/145

intmain()

Boxboxl(12,25,30);//定義對象boxl

cout〈〈〃boxl體積=〃〈〈boxl.volume()<<endl;

Boxbox2(15,30,21);//定義對象box2

cout<<〃box2體積=〃〈〈box2.volume()<<endl;

return0;

}____________________________________________

O提醒：

(1)帶形參的構(gòu)造函數(shù)在定義對象時必須指定實參

(2)用這種方法可以實現(xiàn)不同對象的不同的初始化。

14/145

Note

314用參數(shù)初始化表對數(shù)據(jù)成員初始化

C++提供了參數(shù)初始化表的方法對數(shù)據(jù)成員初始化。這種方法不必在構(gòu)

造函數(shù)內(nèi)對數(shù)據(jù)成員初始化，在函數(shù)的首部就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)成員初始化。

函數(shù)名（類型1形參1,類型2形參2）：成員名1（形參1）,成員名2（形參2）

{}〃函數(shù)體可以為空。

Time(inth,intm,ints)：hour(h),minute(m),sec(s)

功能：執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)時，將形參1的值賦予成員1,將形參2的值賦予成

員2,形參的值由定義對象時的提供的實參值決定。

此時定義對象的格式依然是帶實參的形式:

類名對象名（實參1,實參2）；

Timetl（8,7,6）;

15/145

:

例：定義帶形參初始化表的構(gòu)造函數(shù)

Box::Box(inth,intw,intlen):height(h),

width(w),length(len){}||

冒號作為分隔符

定義對象：

Boxboxl(12,25,30);|

...逗號分隔的初始化列表

Boxbox2(15,30,21);

16/145

315構(gòu)造函數(shù)的重載

構(gòu)造函數(shù)也可以重載。一個類可以有多個同名構(gòu)造函數(shù)，

函數(shù)參數(shù)的個數(shù)、參數(shù)的類型各不相同。

例3.3：在例3.2的基礎(chǔ)上定義兩個構(gòu)造函數(shù)其中一個無參

數(shù)，另一個有參數(shù)。

17/145

ttinclude<iostream>

usingnamespacestd;

classBox

{public:

Box();x.

Box(inth,,intlen)height(h),

width(w),length(leSl{}

intvolume();

private:\

intheight;\Box::Box()

intwidth;\{height=10;

}intBox::volume()

intlength;\wliedntght=h1=01;0;

{return(height*width*length);

）；

I18)145

intmain()

Boxboxl;

cout<<z/boxl體積二〃<<boxl.volume()<<endl;

Boxbox2(15,30,25);

cout<<zzbox2體積二〃<<box2.volume()<<endl;

return0;

例子中定義了兩個構(gòu)造函數(shù)，一個無參數(shù)另一個帶三個參

數(shù)。系統(tǒng)根據(jù)對象定義的形式?jīng)Q定調(diào)用哪個構(gòu)造函數(shù)。

對象boxl沒有實參，系統(tǒng)調(diào)用無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)；對象box2

帶三個實參，系統(tǒng)調(diào)用帶形參的構(gòu)造函數(shù)。

說明:

_(1)不帶形參的構(gòu)造函數(shù)為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，每個類只有一

一個默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，如果只定義無參對象，則系統(tǒng)自動提供

空白構(gòu)造函數(shù)。如果既有無參對象也有帶參對象，必須人

為定義一個無參構(gòu)造函數(shù)。

(2)雖然每個類可以包含多個構(gòu)造函數(shù)，但是創(chuàng)建對象時,

系統(tǒng)僅執(zhí)行其中一個。

20/145

316使用默認(rèn)參數(shù)值的構(gòu)造函數(shù)

?C++允許在構(gòu)造函數(shù)里為形參指定默認(rèn)值，如果創(chuàng)建對象時,

未給出相應(yīng)的實參時，系統(tǒng)將用形參的默認(rèn)值為形參賦值。

格式：

函數(shù)名（類型形參上常數(shù)，類型形參2二常數(shù)，…）;

例3.4：將例3.3中的構(gòu)造函數(shù)改用帶默認(rèn)值的參數(shù)，長、寬、

高的默認(rèn)值都是10。

21/145

ttinclude<iostream>

usingnamespacestd;

classBox

(public:

Box(intw=10,inth=10,intlen=10);

intvolume();

private:

intheight;

intwidth;

intlength;

）；

22/145

Box::Box(intw,inth,intlen)

{height=h;

width=w;

length=len;

}

intBox::volume()

{return(height*width*length)

23/145

intmain()

(

Boxboxl;

cout<<z/boxl體積=z，<<boxl.volume()<<endl;

Boxbox2(15);

cout<<z/box2體積zz<<box2.volume()<<endl;

Boxbox3(15,30);

cout<<z/box3體積zz<<box3.volume()<<endl;

Boxbox4(15,30,20);

cout<<z/box4體積〃〈〈box4.volume()<<endl;

return0;

24/145

程序運行結(jié)果為：

boxl體積=1000

box2體積=1500

box3體積=4500

box4體積二9000

構(gòu)造函數(shù)也可以改寫成帶參數(shù)初始化表的形式：

Box::Box(inth,intw,intlen):height(h),

width(w),length(len){}

整個函數(shù)只需一行，簡單方便。

25/145

在構(gòu)造函數(shù)中使用默認(rèn)參數(shù)提供了建立對象的多種選擇，

它的作用相當(dāng)于多個重載構(gòu)造函數(shù)。

說明：

(1)如果在類外定義構(gòu)造函數(shù)，應(yīng)該在聲明構(gòu)造函數(shù)時指

足默認(rèn)參數(shù)值，在定義函數(shù)時可以不再指定默認(rèn)參數(shù)值。

在相反情況下，如果定義了無參對象，則編譯器報錯：沒

有合適的構(gòu)造函數(shù)。

(2)在聲明構(gòu)造函數(shù)時，形參名可以省略例如：

Box(int=10,int=10,int=10);

等號不可省略。、

26/145

(3)如果構(gòu)造函數(shù)的所有形參都指定了默認(rèn)值，在定義對

象時，可以指定實參也可不指定實參。由于不指定實參也

可以調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，因此全部形參都指定了默認(rèn)值的構(gòu)造

函數(shù)也屬于默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。為了避免歧義，不允許同時定

義不帶形參的構(gòu)造函數(shù)和全部形參都指定默認(rèn)值的構(gòu)造函

數(shù)。

(4)同樣為了避免歧義性，如定義了全部形參帶默認(rèn)值的

構(gòu)造函數(shù)后，不能再定義重載構(gòu)造函數(shù)。反之亦然。

27/145

Box(int=10,int=10,int=10);

Box();

Box(int,int);

若定義對象：

Boxboxl;

Boxbox2(15,30);

這時應(yīng)該調(diào)用哪個構(gòu)造函數(shù)呢？J

如果構(gòu)造函數(shù)中參數(shù)并非都帶默認(rèn)值時，要具體分析情況。

如有以下三個原型聲明：

28/145

Box();

Box(int,int=10,int=10);

Box(int,int);

若定義對象：

Boxboxl;〃正確，調(diào)用第一個

Boxbox2(15);//調(diào)用第二個

Boxbox3(15,30);//不知調(diào)用哪一個

因此不要同時使用重載構(gòu)造函數(shù)和帶默認(rèn)值的構(gòu)造函數(shù)。

■

n

29/145W

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元U

3.11類模板.

30/145S

3.2析構(gòu)函數(shù)(destructor:dtor)

析構(gòu)函數(shù)也是個特殊的成員函數(shù)，它的作用與構(gòu)造函數(shù)相

反，當(dāng)對象的生命周期結(jié)束時，系統(tǒng)自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，

收回對象占用的內(nèi)存空間。

執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)的時機(jī)：

①在一個函數(shù)內(nèi)定義的對象,當(dāng)這個函數(shù)結(jié)束時，自動執(zhí)行

析構(gòu)函數(shù)釋放對象。

②static局部對象要到main函數(shù)結(jié)束或執(zhí)行exit命令時才

自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)釋放對象。

③全局對象（在函數(shù)外定義的對象）當(dāng)main函數(shù)結(jié)束或執(zhí)

行exit命令時自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)釋放對象。

④如果用new建立動態(tài)對象，用delete時自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)

釋放對象。

31/145

析構(gòu)函數(shù)的特征

①析構(gòu)函數(shù)名以符號開始后跟類名

②析構(gòu)函數(shù)沒有數(shù)據(jù)類型、返回值、形參。由于沒有形參

所以析構(gòu)函數(shù)不能重載。一個類只有一個析構(gòu)函數(shù)。

③如果程序員沒有定義析構(gòu)函數(shù)，C++編譯系統(tǒng)會自動生成

一個析構(gòu)函數(shù)。

析構(gòu)函數(shù)除了釋放對象（資源）外，還可以執(zhí)行程序員在

最后一次使用對象后希望執(zhí)行的任何操作。例如輸出有關(guān)

的信息。

32/145

例3.5包含構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的C++程序

ttinclude<iostream>

ttinclude<string>

usingnamespacestd;

classStudent

{public:

Student(intn,stringnam,chars)

{num=n;

name=nam;

sex二s;

cout<<z/Construetorcalled.z/<<endl;

33/145

Student()

{cout<<z，Destruetorcalled.z/<<endl;}

voiddisplay()

{cout<<z/num:z/<<num<<endl;

cout<<z/name:zz<<name<<endl;

cout<<z/sex:z/<<sex<<endl<<endl;

}

private:

intnum;

stringname;

charsex;

）；

34/145

intmain()

{Studentstudl(10010,z，Wang_liz，,，f?);

studl.display();

Studentstud2(10011,〃Zhang_fun〃，';

stud2.display();

return0;

n

35/145

main函數(shù)前聲明的類其作用域是全局的。

程序運行結(jié)果如下：

Constructorcalled.

num:10010

name:Wang_li

sex:f

Constructorcalled.

num:10011

name:Zhangfun

sex:m

Destructorcalled.

Destructorcalled.

36/145

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元■

類模板Cm

3.HC

Mi

37/145.蠢

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

?在使用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)時需要特別注意對它們的調(diào)用

時間和調(diào)用順序。

?在一般情況下，調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的次序與調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的次

序恰好相反：最先調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的對象，最后調(diào)用析構(gòu)函

數(shù)。而最后調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的對象，最先調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。可

簡記為：先構(gòu)造的后析構(gòu)，后構(gòu)造的先析構(gòu)，它相當(dāng)于一

個棧，后進(jìn)先出。

38/145

對象1的對象1的

構(gòu)造函數(shù)析構(gòu)函數(shù)

對象2的對象2的

構(gòu)造函數(shù)析構(gòu)函數(shù)

對象3的［對象3的

構(gòu)造函數(shù)"I析構(gòu)函數(shù)

39/145

構(gòu)造析構(gòu)順序總結(jié):

在一般情況下，調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的次序與調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

的次序相反，這是對同一類存儲類別的對象而言的。

⑴在全局范圍中定義的對象（在所有函數(shù)之外定義的對

象），在主函數(shù)執(zhí)行前調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。當(dāng)主函數(shù)結(jié)束時,

調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

⑵在函數(shù)中定義靜態(tài)局部對象，則在第一次調(diào)用該函

數(shù)建立對象時調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，在主函數(shù)結(jié)束或調(diào)用

exit函數(shù)時才調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

⑶局部自動對象，在創(chuàng)建對象時調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。如多次調(diào)

用對象所在的函數(shù)，則每次創(chuàng)建對象時都調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。

在函數(shù)調(diào)用結(jié)束時調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

40/145

例如：

Voidfn()

{studentstl;〃定義局部自動對象

staticstudentst2;〃定義靜態(tài)局部對象

???

)

對象stl是每次調(diào)用函數(shù)fn時調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，在函數(shù)fn結(jié)

束時調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

對象st2是第一次調(diào)用函數(shù)fn時調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，在函數(shù)fn

結(jié)束時并不調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，在到主函數(shù)結(jié)束時才調(diào)用析構(gòu)

函數(shù)。

41/145

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元

3.H類模板

42/145

3.4對象數(shù)組（較少使用）

類是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，它當(dāng)然是C++的合法類型，

自然就可以定義對象數(shù)組。在一個對象數(shù)組中各個元素

都是同類對象例如一個班級有50個學(xué)生，每個學(xué)生具有

學(xué)號、年齡、成績等屬性，可以為這個班級建立一個對

象數(shù)組，數(shù)組包括了50個元素：

studentstd[50];

給數(shù)組初始化時，不可以用如下形式：

Studentstu[3]={1,7,6};

43/145

錯誤提示：分別在DevC++和VC++6.0下

23}；

24intmain()

{Studentstu[3]={l,7,6};

5.5八..，犍QfnrnldiQnln\fCy?

intmain()

〈Studentstu[3]=<1,7,6};

stu[0].displayO;

stu[1].displayO;

stu[2].displayO;

return0;

}

I

■ration:defaultparal-Win32Debug

|MyProjects\defaultpara1\dest?cpp(26)::errorC244G:'initializing':cannotconuertfrom'constint'to'classStudent

tudioVMyProiecl.conversionfrom'inftonon-scalartype'Student1requested

tudio\MyProject..conversionfrom'inftonon-scalartype'Student1requested

44/145

數(shù)組的正確初始化

如果構(gòu)造函數(shù)有多個參數(shù)，在花括號中為每個對象分別寫

上構(gòu)造函數(shù)并指定實參。格式為：

studentst[n]={student（實參1,實參2,實參3）;

??????

student（實參1',實參2',實參3'）;

）；

45/145

初始化數(shù)組樣例

假定對象有三個數(shù)據(jù)成員：學(xué)號、年齡、成績。下面定義

有三個學(xué)生的對象數(shù)組：

studentstd[3]={student(1001,18,87),

student(1002,19,76),

student(1003,18,80)

)；〃構(gòu)造函數(shù)帶實參

在建立對象數(shù)組時，分別調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，對每個對象初始

化。每個元素的實參用括號括起來，實參的位置與構(gòu)造函

數(shù)形參的位置一一對應(yīng)。

46/145

例3.6對象數(shù)組的使用方法。(長方體數(shù)組)

#include<iostream>

usingnamespacestd;

classBox

{public:

Box(inth=10zintw=12,intlen=15):height(h)/width(w)/length(len)

{}〃帶默認(rèn)參數(shù)值和參數(shù)表

intvolume();

private:

intheight;

intwidth;

intlength;

)；

47/145

intBox::volume()

{return(height*width*length);}

intmain()

Boxa[3]={Box(10,12,15),〃每個數(shù)組元素是一個對象

Box(15,18,20),

Box(16,20,26)};

cout<<”a[0]的體積是"<<a[0].volume()<<endl;

cout<<”a[l]的體積是"<<a[l].volume()<<endl;

cout<<”a[2]的體積是"<<a[2].volume()<<endl;

return0;

)

48/145

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元

3.H類模板

49/145

3.5對象指針

指針的含義是內(nèi)存單元的地址，可以指向一般的變量，也

可以指向?qū)ο蟆?/p>

50/145

3.5.1指向?qū)ο蟮闹羔?/p>

3.5.2指向?qū)ο蟪蓡T的指針

3.5.3this指針

51/145

351指向?qū)ο蟮闹羔?/p>

■對象在內(nèi)存占據(jù)一片連續(xù)的內(nèi)存空間，CPU都按地址訪問內(nèi)

存，對象在內(nèi)存的起始地址稱為對象指針。

定義對象的指針變量以保存對象的地址，方便引用對象成員,

格式如下：

類名*變量名；

Student*pstu;

定義好指針變量后，必須先給賦予合法的地址后才能使用。

一般是通過取地址運算取得另外一對象的地址，然后賦給

指針變量。

八Studentstul;

'?\pstu=&stul;

要用與對象類型相同的指針變量保存運算的結(jié)果。

rfB㈤F

52/145

classTimevoidTime::set_time()

(public:{cin>>hour;

Time()cin>>minute;

{hour=0;cin>>sec;

minute=0;}

sec=0;voidTime::show_time()

){cout<<hour<</z:〃：〃〈〈sec〈

voidset_time();<endl;

voidshow_time();

private:

inthour;

intminute;

intsec;

)；

53/145

在此基礎(chǔ)上，有以下語句：

intmain()

(Time*pt;//定義pt是指向Time類對象的指針

Timetl;//定義Time類對象tl

pt=&tl;//將對象tl的地址賦予pt

(*pt).show_time()〃用指針變量訪問對象的成員。

pt->show_time()

54/145

3.5.2指向?qū)ο蟪蓡T的指針

對象由成員組成。對象占據(jù)的內(nèi)存區(qū)是各個數(shù)據(jù)成員占據(jù)

的內(nèi)存區(qū)的總和。對象成員也有地址，即指針。

「指向數(shù)據(jù)成員的指針

指針

I指向成員函數(shù)的指針。

H

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1.指向?qū)ο蠊袛?shù)據(jù)成員的指針

①定義數(shù)據(jù)成員的指針變量

數(shù)據(jù)類型*指針變量名

②取得公有數(shù)據(jù)成員的地址

&對象名.成員名

這里的數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)成員的數(shù)據(jù)類型。

例：

Timetl;

int*pl;//定義一個指向整型數(shù)據(jù)的指針變量

pl=&tl.hour;〃假定hour是公有成員

cout<<*pl<<endl;

,二

?實際上類的數(shù)據(jù)成員是不公開的。所以這個方法不常用。

56/145

2.指向?qū)ο蟪蓡T函數(shù)的指針

①定義指向成員函數(shù)的指針變量

數(shù)據(jù)類型（類名：：*變量名）（形參表）；

void（Student::*pf）（）;

數(shù)據(jù)類型:成員函數(shù)的類型。

類名:對象所屬的類

變量名:按標(biāo)識符規(guī)則取名

形參表:指定成員函數(shù)的形參表（形參個數(shù)、類型）

②取成員函數(shù)的地址

&類名：：成員函數(shù)名

&Student::display

在VC++系統(tǒng)中，也可以不寫&。為了與C語言一致，建議不要省略

57/145

③給指針變量賦初值

指針變量名二&類名：:成員函數(shù)名；

④用指針變量調(diào)用成員函數(shù)

（對象名.*指針變量名）（［實參表］）;

對象名：是指定調(diào)用成員函數(shù)的對象。

*:明確其后的是一個指針變量。

實參表：與成員函數(shù)的形參表對應(yīng)，如無形參，可以省略

實參表。

■

3

58/145

例3.7有關(guān)對象指針的使用方法

ttinclude<iostream>Time::Time(inth,intm,ints)

usingnamespacestd;{hour=h;

classTimeminute=m;

{public:sec=s;

Time(int,int,int)

voidTime::get_time()

inthour;

intminute;{cout<<hour<<z/://<<minute<</，:/z<<sec<

intsec;<endl;}

voidgettime();

為了比較指向數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員的指針。

把數(shù)據(jù)成員也聲明為公有的。一般不要這

么做。

59/145

intmain()

{Timetl(10,13,56);

int*pl=&tl.hour;//定義指向成員的指針pl

cout<<*pl<<endl;

tl.get_time();//調(diào)用成員函數(shù)

Time*p2=&tl;//定義指向?qū)ο髏l的指針p2

p2->get_time();〃用對象指針調(diào)用成員函數(shù)

void(Time::*p3)();71定義指向成員函數(shù)的指針

p3=&Time::gettime;/給成員函數(shù)的指針賦值

(tl.*p3)();//用指向成員函數(shù)的指針調(diào)用成員函數(shù)

retur

,/；1-V，

函數(shù)成員指針的聲明賦值和引用。

60/145

程序運行結(jié)果為:

10〃*pl的值

10:13:56//tl.get_time();的執(zhí)行結(jié)果

10:13:56//p2->get_time();的執(zhí)行結(jié)果

10:13:56//(tl.*p3)();的執(zhí)行結(jié)果

程序采用了三種方法輸出tl的hour,minute,sec的值

說明：

(1)成員函數(shù)的起始地址的正確表示是：

&類名：：成員函數(shù)名。

不要寫成：p3=&tl.get_time;

但是寫成：P3=tl.get_time;倒是可以，請思考為什么?

(2)主函數(shù)的第8和9行可以合并寫成：

void(Time::*p3)()=&Time::gettime;

61/145

3.5.3this指針

一個類的成員函數(shù)只有一個內(nèi)存拷貝。類中不論哪個對象調(diào)用

某個成員函數(shù)，調(diào)用的都是內(nèi)存中同一個成員函數(shù)代碼。例如

Time類一個成員函數(shù)：

voidTime::get_time()

{cout<<hour<<z/:〃:'z<<sec<<endl;}

tl.get_time();

t2.get_time();

當(dāng)不同對象的成員函數(shù)訪問數(shù)據(jù)成員時，怎么保證訪問的就是

指定對象的數(shù)據(jù)成員？

S其實每個成員函數(shù)中都包含一個特殊的指針，它的名字

是thiso它是指向本類對象的指針，

62/145

當(dāng)對象調(diào)用成員函數(shù)時，它的值就是該對象的起始地址。

所以為了區(qū)分不同對象訪問成員函數(shù)，語法要求調(diào)用成員

函數(shù)格式是：

intB熨鐮?鷹函數(shù)名(實參表)

從語法搬鮑浦搞錦標(biāo)豳廨用成員函數(shù)。

程悌霆甄印編譯器把對象的地址即this指針放在ECX寄

贛霰麻瞑懿硼口成員函數(shù)定義如下：

{return(this->height*this->width*this->length);}

63/145

對于計算長方體體積的成員函數(shù)volume,當(dāng)對象a調(diào)用它時,

就把對象a地址給this指針，編譯程序?qū)的地址作為實參傳

給成員函數(shù)：

a.volume(&a);

函數(shù)體變成：

(this->height)*(this->width)*(this->length)

等價于:(a.height)*(a.width)*(a.length)

C++通過編譯程序，在對象調(diào)用成員函數(shù)時，把對象的地

址賦予this指針，用this指針指向?qū)ο?，實現(xiàn)了用同一

個成員函數(shù)訪問不同對象的數(shù)據(jù)成員。

64/145

可以用(*this)表示調(diào)用成員函數(shù)的對象。

(*this)就是this所指的對象。如前面的計算長方體體積

的函數(shù)中return語句可以寫成：

return((*this).height*(*this).width*(*this).

length);

注意this兩側(cè)的括號不能省略，不能寫成：

return(*this.height**this.width**this.length);

根據(jù)運算符優(yōu)先級語句被翻譯成：*(this,height),而

this.height是非法的，編譯將報錯。

65/145

:

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元

3.H類模板

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3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

如果既希望數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)共享，又不愿它被隨意修改，

從技術(shù)上可以把數(shù)據(jù)指定為只讀型的。C++提供const手段,

將數(shù)據(jù)、對象、成員函數(shù)指定為常量，從而實現(xiàn)了只讀要

求，達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)的目的。

67/145

3.6.1常對象

3.6.2常對'象成員

3.6.3指向?qū)ο蟮某Ｖ羔?/p>

*3.6.4指向常對象的指針變量

3.6.5對象的常引用

3.6.6const型數(shù)據(jù)小結(jié)

68/145

3.6.1常對象

菽:const類名對象名(實參表)；

或：類名const對象名(實參表)；

把對象定義為常對象，對象中的數(shù)據(jù)成員就是常變量，在

定義時必須給數(shù)據(jù)成員的初值，因為在程序中不允許修改

常對象的數(shù)據(jù)成員值。

如果常對象的成員函數(shù)不是常成員函數(shù)(除構(gòu)造函數(shù)和析

構(gòu)函數(shù)外)，則外界不能調(diào)用此對象的成員函數(shù)。

如：constTime11(10,15,36);

tl.get_time();//錯誤，不能調(diào)用

為了訪問常對象中的數(shù)據(jù)成員，要定義常成員函數(shù)：1

voidget_time()const-

即使加上了const,該函觸不能修改對象數(shù)據(jù)成員。

如果在常對象中要修改某個數(shù)據(jù)成員，C++提供了指定可變

的數(shù)據(jù)成員方法。

格式：mutable類型數(shù)據(jù)成員；

在定義數(shù)據(jù)成員時加mutable后，將數(shù)據(jù)成員聲明為可變的

數(shù)據(jù)成員，就可以用聲明為cons珀勺成員函數(shù)修改它的值。

H

70/145

3.6.2常對象成員

可以在聲明普通對象時將數(shù)據(jù)成員或成員函數(shù)聲明為常數(shù)

據(jù)成員或常成員函數(shù)。

71/145

1.常數(shù)據(jù)成員

格式：const類型數(shù)據(jù)成員名

將類中的數(shù)據(jù)成員定義為具有只讀的性質(zhì)。

注意：只能通過帶參數(shù)初始表的構(gòu)造函數(shù)對常數(shù)據(jù)成員進(jìn)

行初始化。

例：constinthour;

Time::Time(inth)

{hour=h;…}〃錯誤

應(yīng)該寫成：

Time::Time(inth):hour

72/145

在類中聲明了某個常數(shù)據(jù)成員后，該類中每個對象的這個

數(shù)據(jù)成員的值都是只讀的，而每個對象的這個數(shù)據(jù)成員的

值可以不同，由定義對象時給出。

73/145

2.常成員函數(shù)

定義格式：

類型函數(shù)名（形參表）const;

const是函數(shù)類型的一部分，在聲明函數(shù)原型和定義函數(shù)

時都要用const關(guān)鍵字。

74/145

使用常成員函數(shù)需注意:

“const是函數(shù)類型的一個組成部分，因此在函數(shù)的實現(xiàn)部分

也要使用關(guān)鍵字ccmsto

0常成員函數(shù)不能修改對象的數(shù)據(jù)成員，也不能調(diào)用該類中

沒有由關(guān)鍵字const修飾的成員函數(shù)，從而保證了在常成員

函數(shù)中不會修改數(shù)據(jù)成員的值。

0如果一個對象被說明為常對象，則只能調(diào)用它的常成員函

數(shù)。

般成員函數(shù)可以訪問或修改本類中的非const數(shù)據(jù)成員。而常成員函

數(shù)只能讀本類中的數(shù)據(jù)成員，而不能寫它們。

75/145

成員函數(shù)與成員數(shù)據(jù)的關(guān)系

HIXJ吊數(shù)據(jù)成員.二常函數(shù)成員

:、、/

、、XZ

、t常對象數(shù)據(jù)成員

---------A讀操作實線表示可操作

V--------寫操作虛線表7F不用操作

76/145

常成員函數(shù)小結(jié):

⑴如果類中有部分?jǐn)?shù)據(jù)成員的值要求為只讀，可以將它們

聲明為const,這樣成員函數(shù)只能讀這些數(shù)據(jù)成員的值，但

不能修改它們的值。

⑵如果所有數(shù)據(jù)成員的值為只讀，可將對象聲明為const,

在類中必須聲明const成員函數(shù)，常對象只能通過常成員

函數(shù)讀數(shù)據(jù)成員。

⑶常對象不能調(diào)用非const成員函數(shù)。

提醒：如果常對象的成員函數(shù)未加const,編譯系統(tǒng)將其當(dāng)

作非const成員函數(shù)；常成員函數(shù)不能調(diào)用非const成員函

■

3

77/145

3.6.3指向?qū)ο蟮某Ｖ羔?/p>

如果在定義指向?qū)ο蟮闹羔槙r，使用了關(guān)鍵字const,匕

就是一個常指針，必須在定義時對其初始化。并且在程序

運行中不能再修改指針的值。

類名*const指針變量名二對象地址

例：

Timetl(10,12,15)zt2;

Time*constpl=&tl;

在此后，程序中不能修改Pl。

例：P>&t2;//錯誤語句；

0L

#3

8

百

78/145一

O指向?qū)ο蟮某Ｖ羔槪诔绦蜻\行中始終指的是同一個對象。

即指針變量的值始終不變，但它所指對象的數(shù)據(jù)成員值可

以修改。當(dāng)需要將一個指針變量固定地與一個對象相聯(lián)系

時，就可將指針變量指定為const。往往用常指針作為函數(shù)

的形參，目的是不允許在函數(shù)中修改指針變量的值，讓它

始終指向原來的對象。

79/145

364指向常對象的指針變量

格式:

const類型名*指針變量名;

例：constStudent*p;〃指向const對象。

指向?qū)ο?/p>

const非const指針變量

的指針變量

對象

mEconst_^6句指向&可修改

因為const指針變量約束不可指向

比較嚴(yán)格，所以可以指

向任意類型對象。80/145—?可指向&不可修改所

指對象成員

ftinclude<iostream>

ttinclude<string>

usingnamespacestd;

classStudent

{public:

Student(intn,stringnam,chars)

{num=n;

name=nam;

sex-s;

cout<<^Constructorcalled.z/<<num<<endl;}

?Student()

{cout<<z/Destruetorcalled./z<<num<<endl;}

voidsetdata()

{cin>>num;}

voiddisplay()const;

private:

intnum;

voidStudent::display()const

stringname;{cout<<，，num:，，<<num<<endl;

charsex;cout<<，，name:z，<<name<<endl;

)；cout〈〈〃sex:，/<<sex<<endl<<endl;

intmain()

{constStudenttl(1,〃yang〃，'f');

Studentt2(2,〃chao〃，'f');

constStudent*p;

Student*q;

p二&tl;〃指向const對象tl的指針變量。

p->display();

p=&t2;〃指向const對象的指針變量可以指向非const對象t2。

p->display();

//q=&tl;〃出錯,指向普通對象的指針變量不可以指向const對象。

//q->display();

q=&t2;〃指向普通對象的指針變量只可以指向普通對象。

q->display();

//p->setdata();通過指向const型的指針變量調(diào)用對象成員函數(shù)，無法修

改成員。

//t2.setdata();〃但是通過對象調(diào)用成員函數(shù)，則可以修改成員變量。

q->setdata();〃這個也是同樣道理。因為q不是指向常量對象的指針，

所以，可以調(diào)用能夠修改成員變量的函數(shù)。

return0;

82/145

3.6.5對象的常引用

前面學(xué)過引用是傳遞參數(shù)的有效辦法。用引用形參時，形

參變量與實參變量是同一個變量，在函數(shù)內(nèi)修改引用形參

也就是修改實參變量。

如果用引用形參又不想讓函數(shù)修改實參，可以使用常引用

機(jī)制。

格式：const類名&形參對象名

如：constStudent&stu

83/145

例3.8對象的引用

ttinclude<iostream>voidTime::gettime()

usingnamespacestd;(

classTimecout<<hour;

{public:cout<<minute;

Time(int,int,int);cout<<sec;

voidsettime();

voidgettime();

voidTime::settime()

private:(

inthour;cin>>hour;

intminute;cin>>minute;

intsec;cin>>sec;

)；

Time::Time(inth,intm,ints)

{hour=h;

minute=m;

SeC=S；}84/145

voidfun(Time&t)//引用型形參,如果參數(shù)前面加

const,則不能修改所引用對象的成員數(shù)據(jù)。

{t.settime();

)

intmain()

{Timetl(10,13,56);

tl.gettime();

fun(tl);〃傳遞對象的地址

tl.gettime();

return0;

85/145

3.6.6const型數(shù)據(jù)的小結(jié)企

表3.3

形式含義

Timeconsttl；

tl是常對象，其值在任何情況下都不能改變

或constTimetl；

voidTime::fun()constfun是Time類中的常成員函數(shù)，可以引用，但不能修改本類中的數(shù)據(jù)成員

Time*constp；P是指向Time對象的常指針,p的值（即p的指向）不能改變

constTime*p；P是指向Time類常對象的指針,其指向的類對象的值不能通過指針來改變

Time&tl=t；tl是Time類對象t的引用,t和tl指向同一段內(nèi)存空間

訣竅：從變量開始往左推導(dǎo)，即可得知一個變量是什么類型的。星號左邊是

要指向的東西，右邊都是修飾指針變量的。如：

Time*constp;p左邊是const的，表示p不能變，再往左是星號，說明p

是一個指針，再往左是類名，表示指向那樣一個類的對象，成員可以修改。

Timeconst*p;p左邊是星號，表示p是一個指針，指向的東西是const的，

不能變的，再往左是類名，表示指向那樣一個類的對象，其成員不能修改。

O0/T40

3.1構(gòu)造函數(shù)

3.2析構(gòu)函數(shù)

3.3調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的順序

3.4對象數(shù)組

3.5對象指針

3.6共用數(shù)據(jù)的保護(hù)

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

3.8對象的賦值和復(fù)制

3.9靜態(tài)成員

3.10友元

2

3.n類模板/8?

￡

8

f艮

87/145-一

3.7對象的動態(tài)建立和釋放

0C++提供了new和delete運算符，實現(xiàn)動態(tài)分配、回收內(nèi)存。它們也可以

用來動態(tài)建立對象和釋放對象。

1.動態(tài)建立對象格式：new類名；

功能：在堆里分配內(nèi)存，建立指定類的一個無名對象。

如果分配成功，將返回動態(tài)對象的起始地址(指針)；

如不成功，返回0。為了保存這個指針，必須事先定義

類類型的指針變量。

格式：類名*指針變量名；

例：Box*pt;