面向对象程序设计第6章类与对象.ppt

面向对象程序设计（ C+） 第6章 类与对象 6.1 类的定义 n类构成了实现C+面向对象程序设计的 基础，在C+语言面向对象程序设计中占 据着核心地位。它把数据和作用在这些数 据上的操作组合在一起，是封装的基本单 元。对象是类的实例，类定义了属于该类 的所有对象的共同特性。 n一个类是对一种概念的描述，或者说是对某一 类具体事物的抽象。 nC语言中对“点”的描述： struct Point double x; double y; ; n上述描述说明了点由两个坐标组成这样的概念 。不过，它没有说明所描述概念的操作特性。 6.1.1 类的含义与表述 nC+丰富了C语言的结构并称之为类，使其能够描述出 完整的概念。例如： struct Point double x; double y; void display( ) cout ”操作符。 #include using namespace std; class Date public: int year, month, day; void print() cout d.yeard.monthd.day; /输入数据 d.print();/显示日期 cout 成员 的方式 ，只不过在类内，若是直接访问成员的方 式，实际就是 this-成员 的方式。 n访问成员函数的形式为： 对象.成员函数（） ； n或 指向对象的指针成员函数（）； n实际上，还需要另一个参数，作为this的实参 ，格式为：对象.成员函数( public: void set_int(int intnum) anint=intnum; int get_int( ) return anint; ; void main( ) INTEGER Anint, *Pint; Pint= Anint.set_int(120); coutget_int( ); n实际上，系统将上述程序改造为： class INTEGER int anint; public: void set_int(INTEGER * const this,int intnum) this-anint=intnum; int get_int(INTEGER * const this) return this-anint; ; void main( ) INTEGER Anint,* Pint; Pint= Anint.set_int( coutget_int(Pint); nthis指针是一个常指针，还可以使用 const说明符将this声明为指向常量的常指 针。 nconst成员函数中this的类型是： const X * const this nconst成员函数的特点是它不能修改this 所指的对象成员。 class INTEGER int anint; public: int crease( ) return +anint; int decrease( ) const return -anint; /错误 ; 例 n在类INTEDER中，成员函数decrease()的原型后 跟一个const , 它说明此时该函数的this的类型是： const INTEGER * const this n由于const成员函数不能修改this所指的对象的成 员，因此在decrease()函数体中的语句 anint 试 图改变this指向的对象的成员anint,这是不允许的 。但在crease()中，修改anint是完全许可的。 nthis指针主要用在运算苻重载、自引用等场合。 6.3.6 类的模板函数方法 n类方法也可以是一个函数模板。例如： class X public: template void print(T x) cout(10); a.print才是一个真正的方法名。 6.4 构造函数与对对象初始化 n通常，一个对象在生成时应该被初始化 ，它的属性不应是0或随机值。 n尝试下面的两种初始化方式： 1 Date d = 2007, 1, 2; 2 Date d; d.setDate(2007, 1, 2); 6.4.1 构造函数 n解决对象初始化问题的方法是为类定义 一种特殊的方法：构造函数，语法形式为 ： 类名(参数列表); 例如： class Date int year, month, day; public: Date(int y=2007, int m=1, int d=30) year = y; month = m; day = d; . ; n1. 构造函数的特殊性 语法上，构造函数名与类名必须相同，且 不能有返回类型（也意味着无返回值），除 此之外与普通方法相同，如可以有参数列表 、可以重载和设置参数的缺省值等。 构造函数在生成对象时由系统自动调用 。 构造函数必须是公有的，否则系统也无法 在构造对象时调用它。 n2. 缺省的构造函数 在C+中，每个类必须有构造函数，否则 不能生成类对象。 n如果用户没有定义，则系统自动生成一个 构造函数，称为缺省构造函数。 n缺省构造函数没有任何参数，形式为：类 名( ); n需要特别注意的是，只要用户自己定义了 一个构造函数，无论有无参数，系统将不再提供 缺省构造函数。 n3. 构造函数的重载与对象定义 创建一个对象意味着一次构造函数调用，因此， 对象后面的实参数列表必须与某一个构造函数的形参 列表相对应，使得系统能找到对应的构造函数并调用 它，否则将产生找不到适当匹配的错误。见例P101 特殊情况说明： 构造函数只有一个参数，则下面两个对象定义语 句的作用相同 nStudent s2(“Tom“); nStudent s2 = “Tom”; /初始化而非赋值 无参构造函数定义对象时不能带有括号 n Student s1(); n4. 单参数构造函数的类型转换作用 n一个类的单参数构造函数为由类类型到 其它类型的转换提供了依据。 void print(Student s) cout (J).getname(); /调用Student(char) 注意 ：只有包含一个参数的构造函数具有类型转换的功能， 且在有二义性时会产生错误。 6.4.2 用构造函数生成对象 n除了直接定义一个对象会导致系统调用 构造函数外，还存在着其它一些需要调用 构造函数的情况。 n1. 无名对象 n可以用直接指定一个构造函数的形式来定义无 名对象，如： Student(“Tom“); Student(); n无名对象主要有如下二种作用： 作函数参数 void fn(string s); fn(string(“Mary“); 初始化对象 nstring s = string (“Mary“); nstring s = “Mary“; nstring s (“Mary“); 系统将根据无名对象的参数值直接调用构 造函数构造对象s，而不是先构造临时对象再 拷贝给s。 n2. 临时对象 n在一些特殊情况下，系统可能生成临时 对象。例如，有如下函数原型： Student getStudent(.) . return s; 若以下述方式调用函数：Student sx = getStudent( ); 系统在函数返回时要创建临时对象保存getStudent的返回 值，再用临时对象拷贝构造sx。在没有为类提供适当的拷贝 构造函数时应注意这些问题。 n3. 对象数组 定义对象数组时，系统为每个数组元素对 象调用一次无参构造函数以构造这些元素。 Student ss4; n以不同的构造方式初始化对象数组 利用临时对象 Student ss4 = Student(), Student(“hello“), Student(J); 在提供了单参数的构造函数时，也可以依赖构 造函数的类型转换作用实现数组初始化，如： Student sx6 = “C+“, “Basic“, C; Student sx6 = Student(“C+“), Student(“Basic“), Student(C); 传统的结构方式 如果类没有任何构造函数，C+仍允许用C语言的结构方 式为数组赋初值，如： class Point int x, y; public: void print() cout nstring类的主要属性是一个记录字符序列存储 区的指针，可称为str，类似Student类中的name 。常用的构造函数包括： string(const char *s=0);/用0结束的字符串s初始化 string(int n,char c); /用n个字符c初始化 string(string /拷贝构造 string s1(“a string“), s2; /s2为不含任何字符的字符串 string s2(10, a);/s2的值是aaaaaaaaaa n2. string类支持的主要运算 赋值运算=。 关系运算。 字符串加法（+和+=），也称字符串连 接。 下标运算。 输入输出运算和using namespace std; #include using namespace std; int main( ) string s1(“a string“), s2; int pos; cin s2; /输入s2 if(s2s1) s1 += s2;/字符串连接 else s1 += “ no link“; pos = s1.find(“ing“, 0);/查找s1中有无字符串”ing” if(pos != -1) s1.erase(pos, 3); /如果有将其删除 cout s1.insert(0, “modified:“);/在s1开头插入一个串并输出 6.8 其它类型构造技术 n1. 用union定义共用体类型 union X char c2; int i; ; X a; a.i = 257;/二进制形式0000000100000001 cout (int)a.c0 , (int)a.c1; 虽然代码中只是为a.i赋值，但a.i的存储空间也是数组a.c 的存储空间，故代码的输出是1,1。可见，使用共用体的 好处是可以很容易地将一个数据“拆开”成部分来使用 ，同时也可以节约存储空间。人们称共用体是一种节约 空间的类。 n2. 用struct或class定义位域类型 位域是一种可以按位使用存储空间的类。 如果某些属性是占用二进制位数很少的整数，可以在类定义 中指定这些属性占用的二进制位数，如： class Mixed unsigned a:1, b:1, c:2; /a、b、c分别占用1、1、2个二进制位 int x; public:Mixed(unsigned a1, unsigned b1, unsigned c1, int x1) :a(a1), b(b1), c(c1), x(x1) ; n3. 用typedef描述类型的别名 在处理一些难以描述的类型时，typedef几 乎是唯一的方法。例如，考虑下述变量定义 语句： int array20;/定义数组array char *cpoint;/定义指针变量cpoint double (*fpx)(double);/定义指向函数的指针变量fpx 可以将这些变量定义改造成类