关于类和对象的进一步讨论1.ppt

1,3.1、构造函数 3.1.1、对象的初始化 3.1.2、构造函数的作用 3.1.3、带参数的构造函数 3.1.4、用参数初始化表对数据成员初始化 3.1.5、构造函数的重载 3.1.6、使用默认参数的构造函数 3.2、析构函数 3.3、调用构造函数和析构函数的顺序 3.4、对象数组 3.5、对象指针 3.5.1、指向对象的指针 3.5.2、指向对象成员的指针 3.5.3、this指针,第3章 关于类和对象的进一步讨论,3.6、共用数据的保护 3.6.1、常对象 3.6.2、常对象成员 3.6.3、指向对象的常指针 3.6.4、指向常对象的指针变量 3.6.5、对象的常引用 3.6.6、const型数据的小结 3.7、对象的动态建立和释放 3.8、对象的赋值和复制 3.8.1、对象的赋值 3.8.1、对象的复制 3.9、静态成员 3.9.1、静态数据成员 3.9.1、静态成员函数 3.10、友元 3.10.1、友元函数 3.10.2、友元类 3.11、类模板,2,3.1 、构造函数,3.1.1、对象的初始化 类的数据成员是不能在声明类时初始化的。因为类并不是一个实体，而是一个抽象数据类型，并不占存储空间，不能容纳数据。 但是如果一个类中所有的成员都是公有的，则可以在定义对象时对数据成员进行初始化。例： class Time public : int hour; int minute; int second; ; Time x=16,30,28; /建议不要用此方法 如果类中有private或protected的成员，就不能用上述方法进行初始化,3,3.1.2、构造函数的作用 构造函数的作用是用于对对象进行初始化。 构造函数的注意事项： 构造函数不能由用户调用，它是在建立对象时自动执行。 名字必须与类名相同。 构造函数不具有任何类型，不返回任何值。 在构造函数的函数体中，不仅可以对数据成员赋初值，而且可以包含其它语句。但是不提倡在构造函数中加入与初始化无关的内容。 如果用户没有定义构造函数，则C+系统会自动生成一个构造函数，但这个构造函数的函数体是空的，也没有参数，不执行任何初始化操作。一但自定义了构造函数，则不会自动生成了（这里容易犯错误）。 例3.1,4,3.1.3、带参数的构造函数 格式为： 构造函数名（类型1 形参1，类型2 形参2，） 实参是定义时给出的，格式为： 类名 对象名（实参1，实参2，） 用带参数的构造函数可以实现对不同的对象进行不同的初始化。 例子： class Time private: int hour; int minute; int second; public: Time(int,int ,int); ; 例3.2,Time:Time(int h,int m, int s) hour=h; minute=m; second=s; main() Time x(16,30,28);,5,3.1.4、用参数初始化表对数据成员初始化 该方法不在函数体内对数据成员初始化,而是在函数首部实现。 格式为： 构造函数名（类型1 形参1，类型2 形参2，）:数据成员1（形参1），数据成员2（形参2）， 例子： class Time private: int hour; int minute; int second; public: Time(int,int ,int); ;,Time:Time(int h,int m, int s)：hour(h),minute(m),second(s) main() Time x(16,30,28); ,6,3.1.5、构造函数的重载 构造函数允许重载；但是对于每一个对象来说，在建立时，只执行众多构造函数中的某一个。 默认构造函数：调用构造函数时不必给出实参的构造函数，也称为缺省构造函数； 默认构造函数的注意事项： 一个类只能有一个默认构造函数； 无参构造函数是默认构造函数； 全部参数都指定了默认参数的构造函数是默认构造函数 如果在建立对象时选用的是无参构造函数，注意定义对象时没有括号：如Time x; 而不是Time x(); 例3.3,7,3.1.6、使用默认参数的构造函数 应该在声明构造函数时指定默认值，而不能只在定义构造函数时指定默认值。 在声明构造函数时，形参名可以省略。 如果在一个类中定义了全部是默认参数的构造函数后，不能再定义重载构造函数。 例子： class Time private: int hour; int minute; int second; public: Time(int=0,int=0 ,int=0); ; 例3.4,Time:Time(int h,int m, int s) hour=h; minute=m; second=s; main() Time x(16,30,28) , y ; ,8,3.2 、析构函数,析构函数的作用与构造函数相反；它并不是删除对象，而是在撤销对象占用的内存之前完成一些清理工作。 析构函数的注意事项： 它的名字是在构造函数名前加上“”。 析构函数不返回任何值，没有函数类型，也没有函数参数（当然也不能被重载）。 析构函数不允许用户调用，它是在对象的生命期结束时，由系统自动执行。 析构函数可以被用来执行“用户希望在最后一次使用对象之后所执行的任何操作。（但是不建议加入与析构无关的语句） 如果用户没有定义析构函数，则系统会自动生成一个析构函数，但它是一个空函数。 例3.5,9,3.3 、调用构造函数和析构函数的顺序,原则是：先构造的后析构，后构造的先析构。 以下三种对象的构造函数执行时间有差异: 全局对象: 在所有函数(包括main函数)执行之前. 局部自动对象: 建立对象时 静态局部对象: 只在程序第一次调用此函数建立对象时调用一次.,3.4 、对象数组,如果构造函数有多个参数，则在定义数组时，应在花括号中分别写出构造函数并指定实参。 例： Time x3= Time(0,0,0),Time(2,3,4),Time(16,3,56) ; 例3.6,10,3.5、对象指针,3.5.1、指向对象的指针 对象空间的起始地址就是对象的指针 定义指向类对象的指针变量的格式为：类名 *对象指针名； 使用指向类对象的指针变量的格式为：(*p).类成员 /格式1 p-类成员 /格式2 3.5.2、指向对象成员的指针 指向对象数据成员的指针：定义方法与普通变量相同，但在类外只能访问 对象的公有数据成员。 指向对象成员函数的指针： 定义普通函数的指针变量格式：数据类型 (*指针变量名) (参数表列) 例:void (*p)（）； 定义成员函数的指针变量格式：数据类型 (类名:*指针变量名)(参数表列) 例:void (Time:*p)（）； 使指针指向一个公用成员函数的格式：指针变量=&类名:成员函数名； (在VC+系统中，可以不写&，但提倡写上。) 例3.7,11,3.5.3、this指针 类中的每一个成员函数都包含一个特殊的指针，它名字是固定的，为this，它是指向本类对象的指针，它的值是当前被调用的成员函数所在的对象的起始地址。 this指针是隐式使用的，它是作为参数被传递给成员函数的。这是由系统自动完成的。 在需要时，也可以显式地使用this指针。,class fs private: int a; int b; public: fs(int a,int b) this-a=a;this-b=b; ;,12,3.6 、共用数据的保护,既要使数据能在一定范围内共享，又要保证它不被任意修改，这时需要用const,3.6.1 常对象 定义常对象的格式为：(非声明时) 类名 const 对象名(实参表列) const 类名 对象名(实参表列) /两种形式均可 常对象注意事项： 常对象中所有数据成员的值都不能被修改。 常对象必须有初值。 不能调用常对象的非const型的成员函数（除了由系统自动调用的隐式的构造函数的析构函数） ANSIC+规定，如果一定要修改常对象中的某个数据成员的值，必须对该数据成员声明为mutable。 例： mutable int count; 即把count声明为可变的数据成员，这样可以用声明为const的成员函数来修改它的值。,13,3.6.2、 常对象成员 1、常数据成员： 常数据成员是指用关键字const来声明的数据成员，则该成员的值不能被改变。 常数据成员只能通过构造函数的参数初始化表对常数据成员进行初始化。 格式： const 数据类型 变量名； 2、常成员函数： 格式： 函数返回类型 函数名（参数表） const ; /注意const的位置 const是函数类型的一部分，在声明函数与定义函数时都要有const关键字，在调用时不必加const 。 将函数声明为常成员函数，则只能引用本类中的数据成员（无论是否是const数据成员），而不能修改它们。 常对象中的成员函数不一定是常成员函数。常对象只保证其数据成员是常数据成员。 常成员函数不能调用另一个非const成员函数。,14,3.6.3、 指向对象的常指针 将指针变量声明为const 型，这样指针值始终保持为其初值，不能改变，即指针为常变量。 格式： 类名 *const 指针名； /注意const的位置 常指针往往用作为函数的形参。 3.6.4、 指向常对象的指针变量 1、指向常变量的指针变量 格式： const 类型名 *指针变量名； 如果一个变量已被声明为常变量，只能用指向常变量的指针变量指向它。 指向常变量的指针变量，也可以指向未被声明为const的变量，但是不能通过此指针变量改变该变量的值。,15,2、指向常对象的指针变量 格式： const 类名 *指针变量名； /注意const的位置 如果一个对象已被声明为常对象，只能用指向常对象的指针变量指向它。 指向常对象的指针变量，也可以指向未被声明为const的对象，但是该对象不能通过此指针变量来改变。 3.6.5、对象的常引用 例 3.8 3.6.7、const型数据的小结,16,3.7、对象的动态建立与释放,使用new和delete运算符 例: Box *p=new Box(1,2,3); delete p;,3.8.1、对象的赋值 同一类型的对象之间的赋值可以通过赋值运算符“=”来进行。对象名1=对象名2; 对象的赋值只对其中的数据成员赋值，而不关成员函数的事。 类的数据成员中不能包括动态分配的数据，否则在赋值时可能出现严重后果。 例3.9 3.8.2、对象的复制 格式： 类名 对象2（对象1）； /对象2通过已存在的对象1复制而得 对象的复制是通过特殊的构造函数“复制构造函数”来完成的。复制构造函数的作用就是将实参对象的各数据成员值一一赋给新的对象中对应的成员。 复制构造函数只有一个参数，这个参数是本类的对象，而且采用对象的引用的形式，一般约定加const声明。 如果用户未定义复制构造函数，则系统会自动提供一个默认的复制构造函数。一般情况下，用户不需要自己定义。 C+还提供了另一种使用方式复制构造函数： 类名 对象名2= 对象名1；,3.8、对象的赋值和复制,17,3.9 、静态成员 (同类对象间的共享),3.9.1 静态数据成员 静态成员函数的作用是为了同类对象之间的沟通，相当于类内部的“全局变量”。 静态数据成员为所有对象所共享，它以关键字static开头。 只要在类中声明了静态数据成员，即使不定义对象，也为该成员分配空间，它可以被引用。静态数据成员不随对象的建立而分配空间，也不随对象的撤销而释放。它是在程序编译时，被分配空间，在程序结束时，才释放空间。 静态数据成员可以初始化，但不能用参数初始化表对静态数据成员初始化，且只能在类体外进行初始化。如果未初始化，则系统自动赋值为0。 格式为： 数据类型 类名:静态数据成员=初值； 静态数据成员既可以通过对象名引用，也可以通过类名引用。 如果静态数据成员被定义为私有的，则不能在类外直接引用，而必须通过公用的成员函数间接引用。 例：3.10,18,3.9.2 静态成员函数 静态成员函数的作用为了处理静态数据成员。 静态成员函数是类的一部分，而不是对象的一部分。如果在类外调用公用的静态成员函数，要用类名和域运算符“:”或对象名。 静态成员函数可以直接引用本类中的静态数据成员。 静态成员函数没有this指针，所以不能直接引用本类中的非静态数据成员。只能通过对象名和成员运算符“.”来限定。另一办法是将对象作为静态成员函数的形参，在调用时，将一个实参对象传递给它。 建议:只用静态成员函数引用静态数据成员。 例:3.11,19,3.10 、友元,友元是:”类与类外沟通的另一渠道”. 友元可以访问与其有友好关系的类中的私有数据。 友元包括友元函数与友元类。 友元没有this指针. 3.10.1 友元函数 如果一个类外的普通函数或其它类的成员函数，在类体中用friend对其进行声明，则此函数称为本类的友元函数(但它并不是本类的成员)。 一个函数，可以被多个类声明为友元函数。 例3.12 例3.13 3.10.2 友元类 在A类的类体中，用friend声明了B类，则称B是A的友元类。 格式： friend 类名； 友元的关系是单向的！ 友元的关系不能传递！,20,3.11 、类模板,类模板是类的抽象，类是类模板的实例。类是对象抽象，对象是类的实例。 类模板的目的是实现“一类多用”。但它只适用于函数的参数个数相同而类型不同，且函数体相同的情况。 使用格式： 1、在类声明前加上一行： template 2、用类模板定义对象时： 类模板名 对象名(实参表列)； 3、如果在类外定义成员函数，应写成类模板形式： template 函数返回类型 类模板名:成员函数名（函数形参表列） 说明： 1、这里的class与C+类没有任何关系；新C+标准推荐用typename。 2、Type相当于是一个特殊的变量，它的“值”是C+的各种数据类型，包括用户自定义类型。,21,类模板与函数模板的比较 1、函数模板定义格式为： template Type 函数名（Type 参数名1，Type 参数名2， ，Type 参数名n） 函数体 2、类模板定义的格式： template class 类名 T 变量; / 用T定义变量 T 函数名（T 参数名）; /用T定义函数名及参数 ,22,类模板例,例: #include “iostream“ using namespace std; template /声明类模板 class Compare private: T x,T y; public: Compare(T a,T b) x=a;y=b; T max() return (xy)?x:y; T min()； ;,template /在类外定义函数 T Compare :min() return (x c(3,6); /定义对象 Compare d(4,6); Compare e(4,6); . ,例:3.14,23,习题： 1、设计一个日期类Date，该类用于表示日期值(年、月、日)。要求除了能够通过相应的成员函数设置和获取日期值外，还能够实现将日期加一天的操作。主函数中分别用定义对象和动态分配内存两种方式来调用该类。 2