1、C+程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教程(下),第11章 類和對(duì)象,11.1 面向?qū)ο蟮乃枷?11.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn) 11.3 面向?qū)ο筌浖_發(fā)的基本過(guò)程 11.4 類和對(duì)象 11.5 構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù) 11.6 友元 11.7 靜態(tài)成員 11.8 const對(duì)象和成員函數(shù) 11.9 應(yīng)用實(shí)例 作業(yè)：10，13，14，15,11.1 面向?qū)ο蟮乃枷?什么是面向過(guò)程？什么是面向?qū)ο螅?兩種不同的思想、方法。 面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì) 用傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，必須詳細(xì)地描述解題的過(guò)程。程序設(shè)計(jì)工作主要圍繞設(shè)計(jì)解題過(guò)程來(lái)進(jìn)行，這種傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法稱為面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)。,面向過(guò)程程序設(shè)計(jì),特點(diǎn) 程

2、序處理數(shù)據(jù)的一系列過(guò)程； 數(shù)據(jù)與過(guò)程分離； 程序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法 缺點(diǎn) 重用性差 維護(hù)困難,面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì),面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)：將面向?qū)ο蠓椒ㄓ糜诔绦蛟O(shè)計(jì)。 出發(fā)點(diǎn)與基本原則： 模擬人類習(xí)慣思維方式，使開發(fā)軟件的方法盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界解決問題的方法。 對(duì)象作為模塊,對(duì)象是對(duì)客觀事物的自然的、直接的抽象和模擬，包含了數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)的操作。,11.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn),封裝性 將描述對(duì)象的數(shù)據(jù)及處理這些數(shù)據(jù)的代碼集中起來(lái)放在對(duì)象內(nèi)部，對(duì)象成為獨(dú)立模塊。 繼承性 從已有類(稱為基類)派生出新類。 多態(tài)性 同一個(gè)名字代表不同、但相似的功能。,11.3 面向?qū)ο筌浖_發(fā)的基本過(guò)程,軟件危機(jī)促進(jìn)了

3、軟件工程的形成與發(fā)展。 軟件工程：用系統(tǒng)工程學(xué)的原理和方法管理軟件開發(fā)過(guò)程，開發(fā)過(guò)程分為分析、設(shè)計(jì)、編程、測(cè)試、維護(hù)等階段。 面向?qū)ο蟮能浖こ?分析：明確系統(tǒng)必須做什么。 設(shè)計(jì)：明確軟件系統(tǒng)怎么做。 實(shí)現(xiàn)：選用合適的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段描述的軟件系統(tǒng)的各個(gè)類模塊，并根據(jù)類的相互關(guān)系集成。 測(cè)試：發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤。 維護(hù)：在軟件交付用戶使用期間，對(duì)軟件所作的修改。,11.4 類和對(duì)象,在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中，對(duì)象是構(gòu)成程序的模塊，即程序是由一組對(duì)象構(gòu)成的，對(duì)象之間通過(guò)消息分工協(xié)作，共同完成程序的功能。 類是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的核心，是對(duì)具有相同屬性與行為的一組事物的抽象描述。利用類可以把

4、數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)所做的操作組合成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的封裝和隱藏。 類是用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，是創(chuàng)建對(duì)象的模型。,11.4.1 類的定義,1格式,關(guān)鍵字,class 類名 成員1說(shuō)明； 成員2說(shuō)明； 成員n說(shuō)明； ;,類定義體,分號(hào)不可缺！,2類的組成成員 數(shù)據(jù)成員: 變量或?qū)ο?。其類型為?成員函數(shù) 對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作。,例： class Circle private: int radius; public: void setRadius(int r) radius=r; double area( ) return 3.14*radius*radius; ;,數(shù)據(jù)成員,函數(shù)成員1,？,函數(shù)成員2

5、,在定義一個(gè)類時(shí)，注意： 類只是一種自定義數(shù)據(jù)類型，類中任何成員數(shù)據(jù)均不能使用關(guān)鍵字extern、auto或register指定其存儲(chǔ)類型，也不能初始化。例如： class Circle int radius=5; /錯(cuò)誤 extern float pi; /錯(cuò)誤 /省略其它成員 ; 成員函數(shù)可直接使用類中的任一成員。 類類型與結(jié)構(gòu)體類型相似，結(jié)構(gòu)體類型也可有函數(shù)成員，差別在于，類類型的缺省訪問權(quán)限是private，結(jié)構(gòu)體類型的缺省訪問權(quán)限是public。,11.4.2 類成員的訪問控制,在定義類時(shí)，指定其成員訪問權(quán)限的原則： 僅供該類的成員函數(shù)訪問的成員應(yīng)指定為私有的。 若定義的成員在派生類

6、中也需經(jīng)常使用，則應(yīng)指定其為保護(hù)的。 若允許在類外使用成員時(shí)，應(yīng)將其訪問權(quán)限定義為公有的。,11.4.3 類的成員函數(shù)及重載,成員函數(shù)必須在類體內(nèi)給出原型說(shuō)明，至于它的實(shí)現(xiàn)，可以放在類體內(nèi)，也可以放在類體外。 當(dāng)成員函數(shù)所含代碼較少時(shí)，一般直接在類中定義該成員函數(shù)； 當(dāng)成員函數(shù)中所含代碼較多時(shí)，通常只在類中進(jìn)行原型的說(shuō)明，在類外對(duì)函數(shù)進(jìn)行定義。,例： class Person char name12; int age; char sex4; public: void Print( ) coutname,age,sexendl; /省略其它成員 ;,在類中定義的成員函數(shù),在類外定義成員函數(shù)時(shí)，函

7、數(shù)名應(yīng)該包含： 類名作用域分辯符（:）原函數(shù)名,指明該函數(shù)是哪個(gè)類的成員,class Person char name12; int age; char sex4; public: void Print ( ) ； /省略其它成員 ; void Person : Print( ) coutname,age,sexendl; ,例：,在類中聲明成員函數(shù)的原型,在類外定義成員函數(shù),類的成員函數(shù)可以重載,例： class Person char name12; int age; char sex4; public: void SetPerson(const char*,int,const char*

8、 =女); void SetPerson(int); /省略其它成員 ;,成員函數(shù)重載,缺省參數(shù),11.4.4 對(duì)象,對(duì)象的本質(zhì) 一個(gè)對(duì)象就是一個(gè)類的實(shí)例。一個(gè)對(duì)象就是一個(gè)具有某種類類型的變量。 對(duì)象的定義格式： 類名 對(duì)象名；,例： Person p1,p2;,公共代碼區(qū),SetPerson() GetName() GetSex() Print(),p1 p2,訪問對(duì)象的成員,對(duì)象名.數(shù)據(jù)成員名 對(duì)象名.成員函數(shù)名（參數(shù)表） 對(duì)象指針名-數(shù)據(jù)成員名 對(duì)象指針名-成員函數(shù)名（參數(shù)表）,訪問對(duì)象的成員時(shí)，要注意成員的訪問權(quán)限。,例： #include class Rectangle float

9、length,width; public: float Area( ) return length*width; float Perimeter( ) return 2*(length+width); ;,private:,以關(guān)鍵字class定義的類，成員的缺省訪問屬性為private。,void main( ) Rectangle r; r.width=45; r.length=54.2; coutthe area of rectangle is r.Area()endl; coutthe perimeter of rectangle is r.Perimeter()endl; ,非法訪問

10、私有成員！,#include class Rectangle float length,width; public: void SetWidth(float newWidth) width=newWidth; void SetLength(float newLength) length=newLength; float Area( ) return length*width; float Perimeter( ) return 2*(length+width); ;,例：,void main( ) Rectangle r; /定義對(duì)象 r.SetWidth(45); r.SetLength(5

11、4.2); coutThe area of rectangle is r.Area( )endl; coutThe perimeter of rectangle is r. Perimeter( )endl; ,11.4.5 對(duì)象數(shù)組,若一個(gè)數(shù)組中每個(gè)元素都是同類型的對(duì)象，則稱該數(shù)組為對(duì)象數(shù)組。 定義一維對(duì)象數(shù)組的格式為： ;,例11.5 對(duì)象數(shù)組的使用。 #include class Circle int radius; public: void setRadius(int r) radius=r; int getRadius( ) return radius; double area( )

12、 return 3.14*radius*radius; ; void main( ) Circle c3; c0.setRadius(6); c1.setRadius(2); c2.setRadius(15); for(int i=0;i3;i+) coutradius:ci.getRadius( ) ,area:ci.area( )endl; ,類Circle的定義,定義對(duì)象數(shù)組,11.4.6 this指針,一個(gè)成員函數(shù)被調(diào)用時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向它傳遞一個(gè)隱含的指針，該指針是調(diào)用該成員函數(shù)的對(duì)象的指針，在成員函數(shù)的函數(shù)體中可直接用this使用該指針。 在成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)訪問該對(duì)象的某成員時(shí)，系

13、統(tǒng)自動(dòng)使用這個(gè)隱含的this指針。在定義成員函數(shù)的函數(shù)體時(shí)，通常省略this指針。 例：Circle類的成員函數(shù) void setRadius(int r) radius=r; ,this-,this指針具有如下的缺省說(shuō)明： Circle *const this;,有時(shí)不得不顯式使用this指針。 數(shù)據(jù)成員名與函數(shù)成員的形參同名。例: class Name char* name; public: void SetName(char* name) if(name) this-name=new charstrlen(name)+1; strcpy(this-name,name); else thi

14、s-name=NULL; ;,引用對(duì)象本身。例: class Name char* name; public: void CopyName(Name,11.5 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù),構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)：類的特殊成員。 構(gòu)造函數(shù)： 創(chuàng)建對(duì)象，并初始化對(duì)象的數(shù)據(jù)成員。 析構(gòu)函數(shù)： 撤銷對(duì)象，收回它所占內(nèi)存，及完成其它清理工作。,11.5.1 構(gòu)造函數(shù),構(gòu)造函數(shù)的定義格式 ClassName() /函數(shù)體,它與所在類同名。 它不得有返回值，甚至連關(guān)鍵字void也不許有。,例：,class Person char name12; int age; char sex4; public: Person(co

15、nst char*n,int a,const char*s) strcpy(name,n); age=a; strcpy(sex,s); /省略其它成員函數(shù) ;,例：,class Person char name12; int age; char sex4; public: Person(const char* n,int a,const char* s)； /其它成員函數(shù)說(shuō)明 ; Person:Person(const char* n,int a,const char* s) strcpy(name,n); age=a; strcpy(sex,s); ,也可在類中聲明原型，在類外定義。,構(gòu)造

16、函數(shù)的特殊性：,構(gòu)造函數(shù)在定義類對(duì)象時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用。例：,void main( ) Person p(“張三”,20, “男” ); ,當(dāng)遇此定義語(yǔ)句時(shí)，系統(tǒng)就調(diào)用構(gòu)造函數(shù)： Person(const char* n,int a,const char* s) 創(chuàng)建對(duì)象p，并用實(shí)參初始化它的數(shù)據(jù)成員。,構(gòu)造函數(shù)可以重載。例：,class Point float x,y; public: Point( )x=0;y=0; /(1) Point(float a,float b)x=a;y=b; /(2) / ; void main( ) Point p1; /匹配(1) Point p2(2.0,

17、4.2); /匹配(2) ,構(gòu)造函數(shù)中初始化數(shù)據(jù)成員的方法,在函數(shù)體中用賦值等語(yǔ)句進(jìn)行 使用成員初始化列表,初始化列表,格式： 在形參表和函數(shù)體之間，以：號(hào)開頭，由多個(gè)以逗號(hào)分隔的初始化項(xiàng)構(gòu)成。即 :數(shù)據(jù)成員名1(初值1),數(shù)據(jù)成員名n(初值n) 舉例： Person:Person( ):name(zhang),age(22) strcpy(sex,男); 執(zhí)行順序：帶有初始化表的構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行時(shí)，首先執(zhí)行初始化表，然后再執(zhí)行函數(shù)體。,數(shù)據(jù)成員的初始化,普通數(shù)據(jù)成員的初始化既可在函數(shù)體進(jìn)行，也可在初始化表進(jìn)行。例：,(方法1) Point:Point(int x1,int y1) x=x1; y

18、=y1; 或(方法2) Point:Point(int x1,int y1):x(x1),y(y1) ,const數(shù)據(jù)成員、const對(duì)象成員和從基類繼承的數(shù)據(jù)成員的初始化必須用初始化表。,缺省的構(gòu)造函數(shù),C+規(guī)定，每個(gè)類至少有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，否則就不能創(chuàng)建該類的對(duì)象。例：,class Rectangle float length,width; public: float Area( ); float Perimeter( ); ; /類的實(shí)現(xiàn) void main( ) Rectangle rect; ,能否創(chuàng)建Rectangle類的對(duì)象？,類中若未定義構(gòu)造函數(shù)，則C+編譯系統(tǒng)自動(dòng)提供一個(gè)缺省的

19、構(gòu)造函數(shù)。缺省的構(gòu)造函數(shù)無(wú)參，函數(shù)體為空，僅創(chuàng)建對(duì)象，不作任何初始化工作。,class Rectangle float length,width; public: float Area( ) ; float Perimeter( ); ; /類的實(shí)現(xiàn) void main( ) Rectangle rect; ,因系統(tǒng)提供了默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)： Rectangle( ) ,只要類中定義了一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，C+編譯器就不再提供缺省的構(gòu)造函數(shù)，如還想要無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，則必須自己定義。例： class Circle int radius; public: Circle(int r) radius=r; /(1)

20、 ; Circle c1; Circle c2(5);,因該類有帶一個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，故系統(tǒng)不再提供無(wú)參的缺省構(gòu)造函數(shù)！,匹配(1),沒有無(wú)參構(gòu)造函數(shù),對(duì)上例的修改方法1： class Circle int radius; public: Circle(int r) radius=r; /(1) Circle( ) /(2) ; Circle c1(3); Circle c2;,匹配(1),匹配(2),添加無(wú)參構(gòu)造函數(shù)！,對(duì)上例的修改方法2 ： class Circle int radius; public: Circle(int r=0) radius=r; /(1) ; Circle c1

21、(3); Circle c2;,匹配(1),匹配(1),參數(shù)帶默認(rèn)值的構(gòu)造函數(shù)！ 所有參數(shù)都帶默認(rèn)值的構(gòu)造函數(shù)也是缺省的構(gòu)造函數(shù)。,使用參數(shù)帶缺省值的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，應(yīng)防二義性。如： class Circle int radius; public: Circle() /L1 Circle(int r=0) radius=r; /L2 ; Circle c1; /L3 錯(cuò)誤！產(chǎn)生二義性 Circle c2(5); /匹配L2行的構(gòu)造函數(shù) 當(dāng)編譯L3行的語(yǔ)句時(shí)，出錯(cuò)。因Circle類定義了兩個(gè)缺省的構(gòu)造函數(shù)，編譯器不知道是調(diào)用L1行定義的Circle( )還是調(diào)用L2行定義的Circle(int r=

22、0)。,11.5.2 析構(gòu)函數(shù),作用： 與構(gòu)造函數(shù)相反，在對(duì)象被撤消時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用，做清理工作。 特點(diǎn)： 析構(gòu)函數(shù)名必須與類名相同，并在其前面加上字符“”，以便和構(gòu)造函數(shù)名相區(qū)別。 析構(gòu)函數(shù)沒有返回值，函數(shù)名前也不能用關(guān)鍵字void。 析構(gòu)函數(shù)沒有參數(shù)，換言之，析構(gòu)函數(shù)是唯一的，析構(gòu)函數(shù)無(wú)法重載。,例11.9 調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。 #include class Point int x,y; public: Point() x=y=0;coutDefault constructor called.n; Point(int a,int b) x=a;y=b; coutConstructor with

23、parameters called.n; Point( ) coutDestructor called.x,yn; void print( ) coutx,yn; ;,為了觀察調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的過(guò)程，分別在構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)內(nèi)添加了輸出調(diào)用信息的語(yǔ)句。,void main( ) Point p1(5,8),p2; p1.print( ); p2.print( ); Point p2(3,2); p2.print(); coutExit main!n; ,程序運(yùn)行結(jié)果： Constructor with parameters called. Default constructor call

24、ed. 5,8 0,0 Constructor with parameters called. 3,2 Destructor called.3,2 Exit main! Destructor called.0,0 Destructor called.5,8,從該程序的輸出結(jié)果看： 當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用相匹配的構(gòu)造函數(shù)； 當(dāng)撤銷對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。 對(duì)象撤銷的順序與創(chuàng)建的順序正好相反。 在相同的生存期的情況下，先創(chuàng)建的對(duì)象后撤銷，后創(chuàng)建的對(duì)象先撤銷。,若類的定義中沒有顯式定義析構(gòu)函數(shù)，則編譯器自動(dòng)為該類產(chǎn)生一個(gè)缺省的析構(gòu)函數(shù)。其格式為： ClassName:ClassName(

25、) 它不執(zhí)行任何操作。 無(wú)需顯式定義析構(gòu)函數(shù)的典型情況： 撤消對(duì)象時(shí)不做任何清理工作。 需要顯式定義析構(gòu)函數(shù)的典型情況： 類中包含指向動(dòng)態(tài)內(nèi)存的指針數(shù)據(jù)成員。由于它們所指向的動(dòng)態(tài)內(nèi)存空間是對(duì)象自己管理的，因此在對(duì)象即將撤消時(shí)，需通過(guò)析構(gòu)函數(shù)將所管理的動(dòng)態(tài)內(nèi)存空間及時(shí)釋放。,例11.10 使用析構(gòu)函數(shù)，收回動(dòng)態(tài)分配的存儲(chǔ)空間。 #include #include class Person char* name; int age; public: Person(char* n,int a) if(n) name=new charstrlen(n)+1; strcpy(name,n); else n

26、ame=0; age=a; Person( ) delete name; void Print() coutname,ageendl; ; void main( ) Person p(“John”,20); p.Print( ); ,申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存,釋放動(dòng)態(tài)內(nèi)存,對(duì)象釋放順序： 對(duì)象釋放的順序與創(chuàng)建的順序正好相反。在相同的生存期的情況下，先創(chuàng)建的對(duì)象后釋放，后創(chuàng)建的對(duì)象先釋放。,11.5.3 構(gòu)造函數(shù)的類型轉(zhuǎn)換功能,如果類定義中提供了只帶一個(gè)參數(shù)（沒有其它參數(shù)，或其它參數(shù)都有缺省值）的構(gòu)造函數(shù)，則當(dāng)一個(gè)其它類型的數(shù)值或變量x賦值給該類的對(duì)象A時(shí)，由于類型不一致，系統(tǒng)自動(dòng)以x為實(shí)參調(diào)用該類的單參數(shù)

27、構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)該類的臨時(shí)對(duì)象，并將該臨時(shí)對(duì)象賦值給A，從而實(shí)現(xiàn)了隱式類型轉(zhuǎn)換。,例11.11 構(gòu)造函數(shù)完成類型轉(zhuǎn)換功能的例子。 #include class Money int yuan,jiao,fen; public: Money (double d) int t=d*100; yuan=t/100;jiao=(t-yuan*100)/10;fen=t%10; Money (int y=0,int j=0,int f=0) yuan=y;jiao=j;fen=f; void print( ) coutyuan“元”jiao“角”fen“分n; ;,單參數(shù) 構(gòu)造函數(shù),void main(

28、 ) Money m1(25,5,7),m2(2.65); m1.print( ); m2.print( ); Money m3=4.57; m3.print( ); m3= 3.29 ; m3.print( ); ,隱式類型轉(zhuǎn)換：調(diào)用單參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建Money類型的臨時(shí)對(duì)象。,并不做隱式類型轉(zhuǎn)換，等價(jià)于： Money m3(4.57);,11.5.4 拷貝構(gòu)造函數(shù),拷貝構(gòu)造函數(shù)：特殊的構(gòu)造函數(shù)，其形參是本類的對(duì)象的引用，其作用是使用一個(gè)已經(jīng)存在的對(duì)象(由拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)指定的對(duì)象)去初始化一個(gè)新的同類的對(duì)象。 定義一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)的一般形式為： ClassName:ClassName(

29、ClassName public: Point(int a=0,int b=0) x=a;y=b; Point(Point,double Distance(Point p1,Point p2) int dx=p1.GetX()-p2.GetX(); int dy=p1.GetY()-p2.GetY(); return sqrt(dx*dx+dy*dy); Point Mid(Point ,函數(shù)Distance(Point,Point)的形參為類的對(duì)象，當(dāng)執(zhí)行函數(shù)調(diào)用distance(p0,p3)時(shí)，實(shí)參初始化形參，兩次調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，分別用實(shí)參對(duì)象p0和p3初始化形參對(duì)象p1和p2。 若函數(shù)

30、形參是對(duì)象的引用，則調(diào)用該函數(shù)時(shí)，不調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，如本例的Mid函數(shù)所示。,結(jié)果(VC6 with sp6)： 調(diào)用了拷貝構(gòu)造函數(shù)! 調(diào)用了拷貝構(gòu)造函數(shù)! x=8,y=15 x=8,y=15 x=8,y=15 調(diào)用了拷貝構(gòu)造函數(shù)! 調(diào)用了拷貝構(gòu)造函數(shù)! 8.06226,默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)： 若定義類時(shí)未顯式定義該類的拷貝構(gòu)造函數(shù)，則編譯系統(tǒng)會(huì)在編譯該類時(shí)自動(dòng)生成一個(gè)默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)。 默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)的功能是把一個(gè)已經(jīng)存在的對(duì)象的每個(gè)數(shù)據(jù)成員的值逐個(gè)復(fù)制到新建立對(duì)象對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)成員中。 例11.12中類Point的拷貝構(gòu)造函數(shù)與默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)功能一樣，不必顯式定義。 何時(shí)顯式定義拷貝構(gòu)造函

31、數(shù)？若類中包含指向動(dòng)態(tài)內(nèi)存的指針時(shí)，用默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)初始化對(duì)象，將帶來(lái)嚴(yán)重問題，如例11.13所示。,例11.13 默認(rèn)拷貝的構(gòu)造函數(shù)。 #include #include class String char *p; public: String(char*c=0) if(c) p=new charstrlen(c)+1; strcpy(p,c); else p=NULL; String( ) delete p; void Show( ) coutstring=pn; ;,void main( ) String s1(student); String s2(s1);/A s1.Show(

32、); s2.Show( ); ,s1.p,s1,堆內(nèi)存,s2.p,s2,執(zhí)行A行語(yǔ)句：調(diào)用默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)，用s1對(duì)象初始化s2對(duì)象，使s2對(duì)象的成員指針p與s1對(duì)象的成員指針p指向同一片內(nèi)存。 主函數(shù)結(jié)束：先撤消s2，s2對(duì)象釋放其所指動(dòng)態(tài)內(nèi)存；其后撤銷s1對(duì)象，但因s1對(duì)象所指動(dòng)態(tài)內(nèi)存已被s2對(duì)象釋放，造成重復(fù)釋放同一塊動(dòng)態(tài)內(nèi)存，出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤。 定義拷貝構(gòu)造函數(shù)，避免上述錯(cuò)誤： String(String ,s,t,u,d,e,n,0,t,11.5.5 對(duì)象成員與構(gòu)造函數(shù),對(duì)象成員：一個(gè)類的對(duì)象可做另一個(gè)類的數(shù)據(jù)成員。 例如： class Date int year,month,day;

33、public: Date(int y,int m,int d) year=y;month=m;day=d; ; class Person char name12; char sex4; Date birthday; /對(duì)象成員 public: Person(char*, char*,int,int,int); ;,對(duì)象成員的初始化 通過(guò)初始化表進(jìn)行，如： Person:Person(char*n,char*s,int y,int m,int d) :birthday(y,m,d) strcpy(name,n); strcpy(sex,s); 若未在初始化表中初始化對(duì)象成員，則系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用該對(duì)象

34、成員的缺省的構(gòu)造函數(shù)來(lái)初始化。 若類中包含對(duì)象成員，則在創(chuàng)建該類的對(duì)象時(shí)，先調(diào)用對(duì)象成員的構(gòu)造函數(shù)，初始化相應(yīng)的對(duì)象成員，后執(zhí)行該類的構(gòu)造函數(shù)，初始化該類的其他成員。 如果一個(gè)類包含多個(gè)對(duì)象成員，對(duì)象成員的構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序由它們?cè)谠擃愔械恼f(shuō)明順序決定，而與它們?cè)诔跏蓟碇械捻樞驘o(wú)關(guān)。,例11.14 初始化對(duì)象成員。 #include class Point int x,y; public: Point(int a,int b) x=a; y=b; coutConstructor of class Point is called.n; void Show( ) coutx=x,y=yendl;

35、 ;,class Rectangle Point p; int length,width; public: Rectangle(int l,int w,int a,int b):p(a,b) length=l; width=w; coutConstructor of class Rectangle is called.n; void Show( ) p.Show( ); coutlength=length,width=widthendl; ; void main( ) Rectangle r(5,4,45,55); r.Show( ); ,程序運(yùn)行結(jié)果： Constructor of clas

36、s Point is called. Constructor of class Rectangle is called. x=45,y=55 length=5,width=4,11.6 友元,有時(shí)需要在對(duì)象外部頻繁訪問對(duì)象私有的或保護(hù)的數(shù)據(jù)成員，若通過(guò)調(diào)用公有成員函數(shù)間接訪問，由于參數(shù)傳遞、類型檢查等都需占用時(shí)間，必然降低程序的運(yùn)行效率。 使用友元可在對(duì)象外部直接訪問對(duì)象私有的和保護(hù)的數(shù)據(jù)成員。 友元以類的封裝性的有限破壞為代價(jià)來(lái)提高程序的運(yùn)行效率，應(yīng)謹(jǐn)慎使用。 友元分為：友元函數(shù)和友元類。,11.6.1 友元函數(shù),友元函數(shù)的說(shuō)明格式： friend FuncName(); 例11.15 用友

37、元函數(shù)的方法計(jì)算兩點(diǎn)距離。 #include #include class Point int x,y; public: Point(int i=0,int j=0) x=i;y=j; int GetX( ) return x; int GetY( ) return y; friend double distance(Point,普通函數(shù)distance( )聲明為Point類的友元函數(shù)。,double distance(Point ,程序運(yùn)行結(jié)果： The distance is:9.43398,友元函數(shù)distance( )可通過(guò)對(duì)象名直接訪問Point類的對(duì)象p1和p2的私有數(shù)據(jù)成員x和

38、y，提高了程序的效率。,友元函數(shù)說(shuō)明： 友元函數(shù)應(yīng)在類中說(shuō)明，可放在類的私有、公有或保護(hù)部分，效果一樣。友元函數(shù)體可在類內(nèi)或類外定義。 友元函數(shù)不是類的成員，不帶this指針，因此必須將對(duì)象名或?qū)ο蟮囊米鳛橛言瘮?shù)的參數(shù)，并在函數(shù)體中用運(yùn)算符“.”來(lái)訪問對(duì)象的成員。如上例中的p1.x。 友元函數(shù)可直接訪問相關(guān)類中的所有成員。 一個(gè)類的成員函數(shù)也可作為另一個(gè)類的友元函數(shù)，例如： class A int f(); ; class B /成員定義 friend int A:f();/聲明類A的成員函數(shù)f( ) ; / 是類B的友元,在聲明這個(gè)友元函數(shù)時(shí)需要在函數(shù)名前面加上它的類名和作用域運(yùn)算符“:

39、”。,11.6.2 友元類,若聲明A類為B類的友元，則A類的所有成員函數(shù)都成為B類的友元函數(shù)。有時(shí)友元類的使用也是必要的選擇。 例11.16 友元類。 #include #include class Date int year,month,day; public: Date(int y=0,int m=0,int d=0) year=y;month=m;day=d; void display() coutyearmonthday; friend class Person; ;,class Person char name12; char sex4; Date birthday; public:

40、 Person(char*n,int y,int m,int d,char*s) strcpy(name,n); strcpy(sex,s); birthday.year=y; birthday.month=m; birthday.day=d; void display( ) coutname:name,sex:sex; cout,birthday:birthday.year. birthday.month.birthday.dayendl; ; void main( ) Person p(“張三”,1983,8,20,”男”); p.display( ); ,程序運(yùn)行結(jié)果： name:張三,

41、sex:男,birthday:1983.8.20,因Person類為Date類的友元，在Person類的成員函數(shù)可直接操作Date類的對(duì)象birthday的數(shù)據(jù)成員。,友元的其它注意事項(xiàng)： 友元關(guān)系沒有傳遞性。例如，說(shuō)明類A是類B的友元，類B是類C的友元時(shí)，類A并不一定是類C的友元。 友元關(guān)系不具有交換性，即說(shuō)明類A為類B的友元時(shí)，類B并不一定是類A的友元。 友元關(guān)系沒有繼承性。因友元函數(shù)不是類的成員函數(shù)，當(dāng)然不存在繼承關(guān)系。 謹(jǐn)慎使用友元。友元提高程序的運(yùn)行效率是通過(guò)破壞類的封裝性取得的，若過(guò)多過(guò)濫使用友元，則會(huì)嚴(yán)重降低程序的可維護(hù)性。,11.7 類的靜態(tài)成員,分類：,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,靜態(tài)成員

42、函數(shù),11.7.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的必要性,/學(xué)生類 class Student int No; char *name; ,若要統(tǒng)計(jì)學(xué)生總數(shù)，這個(gè)數(shù)據(jù)存放在什么地方呢？,類外變量？,不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱藏！,類中增加數(shù)據(jù)成員？,冗余！不一致！,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的定義：先在類體內(nèi)，做引用性說(shuō)明，即在該成員名的類型說(shuō)明符前加關(guān)鍵字static。后在文件作用域做定義性說(shuō)明。,例： class Student int No; char *name; static int count;/引用性說(shuō)明：說(shuō)明靜態(tài) /數(shù)據(jù)成員count的訪問權(quán)限和作用域 ; int Student:count=0;/定義性

43、說(shuō)明：為靜態(tài) /數(shù)據(jù)成員count分配內(nèi)存和初始化,與普通數(shù)據(jù)成員的區(qū)別：類的普通數(shù)據(jù)成員在類的每個(gè)對(duì)象中都擁有一個(gè)拷貝；而靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，每個(gè)類只有一個(gè)拷貝，由該類的所有對(duì)象共同維護(hù)和使用，從而實(shí)現(xiàn)了同一類的不同對(duì)象之間的數(shù)據(jù)共享。,例：void main( ) Student s1,s2; ,count,靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū),s1與s2共有,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的引用： 類名:靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名 或 對(duì)象名.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名 或 對(duì)象指針-靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名 訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員時(shí)也要注意訪問權(quán)限。,例11.17 具有靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的Apple類。,#include class Apple float weight; sta

44、tic int count;/靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的引用性說(shuō)明 static float total_weight; public: Apple(float=0); Apple( ); void Show( ); ;,Apple:Apple(float w) weight=w; count+; total_weight+=weight; coutNumber of apples=countn; Apple: Apple( ) count-; total_weight-=weight; coutNumber of apples=countn; void Apple: Show( ) coutweight

45、=weight ,total_weight=total_weightn; ,/靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的定義性說(shuō)明：默認(rèn)值為0 int Apple:count; float Apple:total_weight; void main( ) Apple redone(100); Apple greenone(200); Apple yellowone(250); redone.Show( ); greenone.Show( ); yellowone.Show( ); ,11.7.2 靜態(tài)成員函數(shù),采用靜態(tài)函數(shù)成員的好處是可以不依賴于任何對(duì)象，直接訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。 靜態(tài)成員函數(shù)的定義格式： static 返

46、回值類型 成員函數(shù)名(參數(shù)表); 靜態(tài)成員函數(shù)的引用格式： :() 或 .(),例11.18 具有靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)的Apple類。,#include class Apple float weight; static int count; static float total_weight; public: Apple(float=0); Apple(); void ShowWeight(); static void ShowCount(); static void ShowTotalWeight(); ;,Apple:Apple(float w) weight=w;count+; t

47、otal_weight+=weight; coutNumber of apples=countn; Apple:Apple( ) count-; total_weight-=weight; coutNumber of apples=countn; void Apple: ShowWeight( ) coutweight=weightn; void Apple:ShowCount( ) coutNumber of apples=countn; void Apple:ShowTotalWeight( ) coutTotal weight of apples= total_weightn; ,int

48、 Apple:count; float Apple:total_weight; void main( ) Apple:ShowCount( ); Apple:ShowTotalWeight( ); Apple redone(100),greenone(200),yellowone(250); redone.ShowWeight( ); greenone.ShowWeight( ); yellowone.ShowWeight( ); Apple:ShowCount( ); Apple:ShowTotalWeight( ); ,程序運(yùn)行結(jié)果： Number of apples=0 Total we

49、ight of apples=0 weight=100 weight=200 weight=250 Number of apples=3 Total weight of apples=550,靜態(tài)成員函數(shù)可直接訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，但不能直接訪問非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員(因其沒有this指針)。若要訪問非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，則可通過(guò)形參對(duì)象來(lái)訪問。如： class Myclass int x; static int y; public: static int f(Myclass m); ; int Myclass:y=9; int Myclass:f(Myclass m) coutx+y; /對(duì)x的訪問是錯(cuò)誤的

50、return m.x+y; /正確 ,11.8 const對(duì)象和成員函數(shù),常成員函數(shù)：在參數(shù)表后用const修飾。 定義格式： () const; 特點(diǎn)：常成員函數(shù)不能直接改變本對(duì)象的數(shù)據(jù)成員，也不能調(diào)用該對(duì)象的非const成員函數(shù)間接改變本對(duì)象的數(shù)據(jù)成員，否則編譯時(shí)會(huì)產(chǎn)生出錯(cuò)信息。 用途：主要用于定義不改變數(shù)據(jù)成員的成員函數(shù)。 const對(duì)象：用const說(shuō)明的對(duì)象。 定義格式： const (); 特點(diǎn)：其數(shù)據(jù)成員在該對(duì)象的生存期間不能改變。 例如： const Date birthday(1983,7,13); const對(duì)象只能調(diào)用常成員函數(shù)(構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)除外)，以保證其數(shù)據(jù)成員

51、不被修改。,例11.19 常成員函數(shù)舉例。,#include class Date int year,month,day; public: Date(int y,int m,int d) year=y;month=m;day=d; void SetDate(int y,int m,int d) year=y;month=m;day=d; void display( ) coutyear,month,dayendl; void display( ) const coutyear,month,dayendl; ;,void main( ) Date weekend(2005,7,8); weeke

52、nd.display( ); weekend.SetDate(2005,7,22); weekend.display( ); const Date birthday(1983,7,13); birthday.display( ); ,程序運(yùn)行結(jié)果： 2005,7,8 2005,7,22 1983,7,13,常對(duì)象和常成員函數(shù)的說(shuō)明： 常成員函數(shù)在類外定義時(shí)也應(yīng)帶const關(guān)鍵字。例如： void Date:display( ) const coutyear,month,dayendl; 常成員函數(shù)不能直接改變本對(duì)象的數(shù)據(jù)成員，也不能調(diào)用該對(duì)象的非const成員函數(shù)間接改變本對(duì)象的數(shù)據(jù)成員。若常

53、成員函數(shù)改變數(shù)據(jù)成員的值，則編譯時(shí)將出現(xiàn)出錯(cuò)信息。 const可用于區(qū)分函數(shù)的重載。如類Date中有聲明： void display( ); void display( ) const; 常對(duì)象只能調(diào)用其常成員函數(shù)，不能調(diào)用其它成員函數(shù)。若常對(duì)象調(diào)用非const成員函數(shù)，如： birthday.SetDate(2005,7,22); 則編譯時(shí)將出現(xiàn)出錯(cuò)信息。,11.9 應(yīng)用實(shí)例,例11.20 用類和對(duì)象編程解決實(shí)際問題。設(shè)有若干學(xué)生數(shù)據(jù)，包括學(xué)號(hào)、姓名、數(shù)學(xué)成績(jī)和C+成績(jī)，求每位學(xué)生的總分及每門課程的平均分。 分析： Student類包括學(xué)號(hào)、姓名等數(shù)據(jù)成員，以及對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的函數(shù)成員。

54、其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員count、msum和csum，分別存放學(xué)生人數(shù)、數(shù)學(xué)和C+課程的總分。 鏈表類StuList用于存放學(xué)生數(shù)據(jù)，可完成鏈表創(chuàng)建、輸出等任務(wù)。它聲明為類Student的友元，更便于高效操作Student類的數(shù)據(jù)成員。,#include #include class Student /學(xué)生類 protected: int no; /學(xué)號(hào) char name10; /姓名 float math,cpp; /數(shù)學(xué)成績(jī)、C+成績(jī) static int count; /累計(jì)總?cè)藬?shù) static float msum,csum;/分別累計(jì)數(shù)學(xué)和C+總分 Student* next; pub

55、lic: Student( ) Student(int,char*,float,float,Student* =NULL); float sum( ) const /計(jì)算每位學(xué)生的總分 return math+cpp; ,void show1( ) const /輸出每位學(xué)生的基本信息 coutmath=math; this-cpp=cpp; this-next=next; count+; msum+=math; csum+=cpp; ,class StuList Student*head; public: StuList( ) head=NULL; StuList( ); void crea

56、te( ); /創(chuàng)建鏈表 void print( ) const; /輸出鏈表 ; StuList:StuList( ) Student*p; while(head) p=head; head=head-next; delete p; ,void StuList:create( ) /尾結(jié)點(diǎn)插入法創(chuàng)建單向鏈表 Student*p1,*p2; int no; char name10; float math,cpp; coutno; while(no!=-1) coutnamemathcpp; p1=new Student(no,name,math,cpp); if(!head) head=p1,

57、p2=p1;else p2-next=p1,p2=p1; coutno; ,void StuList:print( ) const Student* p=head; coutshow1( ); p=p-next; cout每門平均分:t; Student:show2( ); int Student:count; /定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員并初始化 float Student:msum,Student:csum; void main( ) StuList li; li.create( ); li.print( ); ,程序的一次運(yùn)行結(jié)果如下： 輸入學(xué)號(hào),-1表示結(jié)束:1 輸入姓名及數(shù)學(xué)、C+語(yǔ)言成績(jī):Tom 90 95 輸入學(xué)號(hào),-1表示結(jié)束:2 輸入姓名及數(shù)學(xué)、C+語(yǔ)言成績(jī):Sun 9