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C+C+程序设计基础程序设计基础 福州大学数学与计算机科学学院福州大学数学与计算机科学学院 吴英杰吴英杰 *1福州大学数学与计算机科学学院 C+语言概述 面向对象的程序设计语言 C+支持数据封装 C+类中包含私有、公有和保护成员 C+通过发送消息来处理对象 C+中允许友元破坏封装性 C+允许函数名和运算符重载 C+支持继承性 C+支持动态联编 在C+中，结构可作为一种特殊的类，它虽然可以 包含函数，但它没有私有或保护的成员。 在C+中，类是支持数据封装的工具，对象则是数 据封装的实现。类是类型，是对象的抽象，对象是 类的具体实例。一个类可以有多个对象，每个对象 都有自己的存储单元，而类不占存储单元。 C+中类是数据和函数的封装体，它提供一种数据 访问严格控制的机制，数据被隐藏在封装体中，该 封装体通过操作接口与外界交换信息。 友元可以是在类外定义的函数，也可以是在类外 定义的整个类。友元可以访问类的私有成员。 面向对象的程序设计的四大特征： 抽象、封装、 继承 、 多态 。 Date2福州大学数学与计算机科学学院 C+与C语言的关系： C语言是C+的一个子集，C+包含了C语言的全部内容 。 C+保持与C语言的兼容 C+对C语言作了很多改进 C+与C语言的本质差别在于C+是面向对象的，而C 语言是面向过程的。 (1) 增加了一些新的运算符，如 :, new, delete, -* 等； (2) 改进了类型系统，增加了安全性； (3) 引进了引用的概念，使用引用作函数参数带来了很大方 便； (4) 允许函数重载，允许设置缺省参数，提高了编程的灵活 性； (5) 引进内联函数，提高了程序效率； (6) 可根据需要随时对变量进行说明。 面向过程的程序设计将数据和对数据的操作分离，程序是 由一个个的函数组成的，面向对象的程序设计将数据和操 作封装在一起，程序是由一个个对象组成的，对象之间通 过接口进行通信，它能够较好地支持程序代码的复用。 Date3福州大学数学与计算机科学学院 C+数据操作基础 2.1 C+程序进行输入和输出的操作方法 #include int main( ) int x, y; /定义两个整型变量 cin x y ; /键盘输入变量值 cout ”和输出操作符“= 0 ) ? a : -a 注意：表达式1、2、3的数据类型不能是 void 类型。 Date8福州大学数学与计算机科学学院 switch ( 变量名 ) case 值1 : 语句序列1 ； break ; case 值 2 : 语句序列2 ； break ; default : 语句序列 n ； Date9福州大学数学与计算机科学学院 2.2.2 循环语句 for 循环： for ( exp1; exp2; exp3) statement;. while 循环： while ( expression) do while 循环： do statement; . while (expression); 三种循环都可以嵌套。 Date10福州大学数学与计算机科学学院 for ( exp1; exp2; exp3) statement;. 等价于： exp1 ; while ( exp2 ) statement ; exp3 ; 例： int sum = 0 ; for ( int i = 1 ; i void Make2DArray(Type* for (int i=0;i void Delete2DArray(Type* i void main() int b = 10; double(b); cout 数据成员 指针名 - 成员函数 例：CPerson *pWang; pWang - age = 30 ; pWang -PrintAge( ); 类和对象的关系就如同整型 int 与整型变量 i 之间的 关系。 Date32福州大学数学与计算机科学学院 3.3 类的成员 3.3.1 构造函数 构造函数是一个特殊的类成员函数，用于初始化类变量 或分配内存空间。当用类定义一个对象时，自动调用构造 函数，使对象保持一个确定的状态。 1. 构造函数的声明 class CExample int I ; public: CExample( ) ; ； Date33福州大学数学与计算机科学学院 2. 构造函数的特点 (1) 构造函数与类必须具有相同的名字。 例：class CExample CExample ( ) ; CExample ( int i ) ; CExample ( int x , int y ) ; private : int member1, member2 ; ; (2) 创建对象时自动执行构造函数，构造函数不能在程 序中被显式调用。 (3)构造函数不需要函数类型，不能被继承。 (4)构造函数可以接受参数并能够重载。 Date34福州大学数学与计算机科学学院 CExample : CExample ( int i ) member1 = i ; member2 = 0 ; int main( ) CExample ex1; CExample ex2(1); CExample ex3( 2, 3 ); CExample : CExample ( ) member1 = 0; member2 = 0; CExample : CExample ( int x , int y ) member1 = x ; member2 = y ; Date35福州大学数学与计算机科学学院 (5) 若程序没有为一个类定义任何构造函数，则编译器 生成一个不带参数的公有构造函数，这个构造函数 什么也不做，称为缺省构造函数。 例：CExample : CExample 3.3.2 析构函数 析构函数与构造函数功能相反，也是类成员函数， 通常用于释放已分配的内存空间或完成对象被清除前的 一些清理工作。 Date36福州大学数学与计算机科学学院 class CExample public: CExample( ); void Print ( ); CExample( ); ; 析构函数的特点： 1.与构造函数具有相同的名字，前面必须加上“” 符号。 2.析构函数没有函数类型，不能被继承。 Date37福州大学数学与计算机科学学院 3.3.3 内联函数 在函数定义前加上一个inline前缀，该函数就被定义成 一个内联函数。 3.析构函数不能带有参数，而且不可以重载。 4.析构函数在 结束时被自动调用。 对于内联函数，编译时在所有调用该函数的地方将装 入实际的函数代码。 内联函数的声明必须出现在对它的每个调用之前。 Date38福州大学数学与计算机科学学院 3.3.5 对象与成员函数 成员函数的参数和返回值不仅可以是整型、字符型、 指针类型等，也可以把对象作为参数和返回值。 class CPoint float x, y ; public: CPoint ( float a, float b ); CPoint Add ( CPoint A ); Date39福州大学数学与计算机科学学院 CPoint : CPoint ( float a, float b ) x = a ; y = b ; CPoint CPoint : Add ( CPoint A ) CPoint B; B.x = x + A.x ; B.y = y + A.y; return B; Date40福州大学数学与计算机科学学院 3.4 this指针 this指针是一个隐含于每个类的成员函数中的特殊指 针。 this用于指向以该成员函数所属类定义的对象。 当某个对象调用成员函数时，成员函数的this指针便 指向该对象。因此，当不同的对象引用同一个成员函数 时，编译器就依据成员函数 this 指针指向的不同对象来 确定引用哪一个对象的数据成员。 Date41福州大学数学与计算机科学学院 例： #include class A public: A( ) a=b=0; A(int i, int j ) a=i;b=j; void copy(A void print( ) cout void swap( int x, int y ) int temp ; temp = x ; x = y ; y = temp ; (4)引用一旦被初始化，就不能被改变，也不能更新引用 ， 使其标识另一个对象。 Date49福州大学数学与计算机科学学院 运行结果： a = 1 b = 2 a = 1 b = 2 main ( ) int a = 1, b = 2 ; cout y ? x : y; double max(double x, double y) return xy ? x : y; template T max(T x, T y) return xy ? x : y; int i=max(1,2); double x=max(1.0,2.0); Date51福州大学数学与计算机科学学院 3.9 运算符重载 为用户定义的数据类型重载运算符。 bool Rectangle : operator = (const Rectangle if(x1=s.x1) else return false; 经重载运算符 = 后，即可用运算符 = 来判定 2个Rectangle对象是否相同。 Date52福州大学数学与计算机科学学院 3.10 继承 w 通过继承机制，可以利用已有的数据类型来定义新的数据类 型。所定义的新的数据类型不仅拥有新定义的成员，而且还同时 拥有旧的成员。我们称已存在的用来派生新类的类为基类，又称 为父类。由已存在的类派生出的新类称为派生类，又称为子类。 在C+语言中，一个派生类可以从一个基类派生，也可以从 多个基类派生。从一个基类派生的继承称为单继承；从多个基类 派生的继承称为多继承。 派生类的定义格式 单继承的定义格式如下： class : ; w多继承的定义格式如下： w class :, w ; Date53福州大学数学与计算机科学学院 w派生类的三种继承方式 w 公有继承(public)、私有继承(private)、保护继承(protected)是 常用的三种继承方式。 w 1. 公有继承(public) w 公有继承的特点是基类的公有成员和保护成员作为派生类的 成员时，它们都保持原有的状态，而基类的私有成员仍然是私有 的。 w 2. 私有继承(private) w 私有继承的特点是基类的公有成员和保护成员都作为派生类 的私有成员，并且不能被这个派生类的子类所访问。 w 3. 保护继承(protected) w 保护继承的特点是基类的所有公有成员和保护成员都成为派 生类的保护成员，并且只能被它的派生类成员函数或友元访问， 基类的私有成员仍然是私有的。 Date54福州大学数学与计算机科学学院 w#include wusing namespace std; wclass A w wpublic: wvoid p1()cout“A“endl; wprivate: wvoid p2()cout“B“endl; wprotected