数组指针与字符串.ppt

1、第六章 数组、指针与字符串,C+语言程序设计,2,本章主要内容,数组 指针 动态存储分配 指针与数组 深拷贝与浅拷贝 字符串,3,6.1.4 对象数组(P163),声明： 类名 数组名元素个数； 访问方法：通过下标访问 数组名下标.成员名,4,对象数组初始化,数组中每一个元素对象被创建时，系统都会调用该类的构造函数初始化该对象 通过初始化列表赋值 Point A2=Point(1,2),Point(3,4); 如果没有为数组元素指定显式初始值，数组元素便使用默认值初始化（调用默认构造函数）,5,数组元素所属类的构造函数,不声明构造函数，则采用默认构造函数 各元素对象的初值要求为相同的值时，可以

2、声明具有默认形参值的构造函数 各元素对象的初值要求为不同的值时，需要声明带形参的构造函数 当数组中每一个对象被删除时，系统都要调用一次析构函数,6,例: 对象数组应用举例(L6_对象数组) 例: 利用Point类进行点的线性拟合(P165),7,指针,情形1：定义寻址一个常量的指针 int number=10; const int *pn=,有效赋值,无效赋值，不能通过pn改变x的值,有效赋值,无效赋值，不能通过pn改变x的值,8,情形2：const变量地址只能赋予一个常量的指针 const int number=10; const int *pn=,有效赋值,无效赋值,有效赋值,9,情形3：

3、可以定义变量的指针常量 int number=10; int * const pn=,有效赋值,有效赋值,无效赋值，不能改变const指针,10,情形4：可以用限定符号声明指针常量，指向常量值 const int number=10; const int * const pn=,有效赋值,无效赋值,无效赋值，不能改变const指针,11,void指针： 任何类型的指针都可以赋值给void类型的指针变量 经过强制类型转换，通过 void类型的指针便可以访问任何类型的数据 也可以指向除类成员函数以外的函数 例：P172,12,6.2.7 指针数组,类型名 *数组名下标表达式; int *p10;

4、指针数组的每个元素都是一个指针 使用原则：先赋值，后引用 例：P176、P177,13,6.2.9 指针型函数,数据类型T *函数名（参数表） /函数体 return 数据类型T的指针； ,14,6.2.10 指向函数的指针,函数指针：专门用来存入函数代码首地址的变量 一旦函数指针指向了某个函数，即可使用函数指针来调用函数 声明：数据类型 (*函数指针名)(形参表)； 赋值：函数指针名=函数名； 调用：函数指针名(形参)； 注意：该指针只能指向已经声明，且与该函数指针具有相同返回值类型和相同形参表的函数 例：P180,15,6.2.11 对象指针的一般概念,对象指针是用于存放对象地址的变量 声

5、明形式 类名 *对象指针名； Point A(5,10); Piont *ptr; ptr=,16,对象指针应用举例,#include using namespace std; void main() Point A(5,10); Point *ptr; ptr= ,17,曾经出现过的错误例子,class Fred;/前向引用声明 class Barney Fred x;/错误：类Fred的声明尚不完善 ; class Fred Barney y; ;,18,正确的程序,class Fred;/前向引用声明 class Barney Fred *x; ; class Fred Barney y

6、; ;,19,this指针（P182）,类对象维护自己的状态变量，同一个类的对象只有一个成员函数的拷贝 那么，成员函数在被调用时如何访问对象变量呢？ 要使用特殊的指针this指针 this指针隐含于每个类的成员函数中，它指向正在被成员函数操作的对象，每次调用成员函数时，这个对象的this指针就作为隐藏成员传递给成员函数,20,class Time public: Time(); Time (); void showTime(); void setTime(int hour,int minute,int second); private: int hrs, mins, secs; ; void

7、Time:showTime(void) couthrs : mins : secs endl; ,21,Time aTime,bTime； 生成了两个对象，每个对像有自己的内存地址 仅对数据成员分配内存空间 而内存中所有对象只有一个showTime()之类的成员函数的一个拷贝 如果对每个对象分别存储成员函数代码，则是浪费空间 假设一个包含1000个Time对象的数组，如果类的每个实例都存储同一函数的代码，则要在内存中放上函数的1000个拷贝，而这些拷贝都是一样的,22,为了避免这种情形，我们只存储每个成员函数的一个拷贝，类的每个实例使用相同函数,成员函数1：showTime(); 成员函数2：

8、setTime();,所有对象共享成员函数的同一拷贝,23,aTime.showTime(); bTime.showTime(); 用对象名来保证函数使用正确的对象 但仅提供对象名是不够的，函数还需要知道对象在内存中的地址 aTime.showTime();调用时将aTime对象地址自动传递到showTime()成员函数 编译器自动生成引用对象的地址，并将这个地址作为隐藏的第一个变元传入成员函数,24,编译器对showTime()使用的形参表为 showTime(Time *this); 编译器使用的实际参数调用为 showTime( 例：this指针,25,注意,在一般的程序设计中，通常不直

9、接使用this指针来引用对象成员 主要在两种情形中使用 要返回发送到函数的指针时 return *this; 多个变量同名时，使用this指针澄清所指的是哪个变量 this-hour=hour;,26,说明,this指针是隐含于每一个类的成员函数中的特殊指针（包括构造函数和析构函数） 每次调用非静态成员函数时，自动提供this指针 this指针指向各个对象，每次调用成员函数时，把这个对象的this指针作为隐藏的第一个变元传入成员函数 this指针是一个常量，不能修改。,27,指向类的非静态成员的指针（P183）,可以使用指针直接指向对象的成员 通过指向成员的指针只能访问公有成员 指向公有成员变

10、量的指针 指向公有成员函数的指针,28,指向类的非静态公有数据成员的指针,类型说明符 类名:*指针名； 指针名= int *pn=new int(2); 注意： 变量是指针变量。 类型是char、int或float数据类型。 左边的变量应与右边的变量类型匹配。 new运算符无法从自由空间分配存储时（即没有满足请求的内存容量时），返回一个null指针,33,用delete运算符释放内存 delete 指针变量； 注意： delete运算符只释放自由内存字节，而不删除自由存储地址的指针 一定要配对地使用new主和delete，否则将发生内存泄漏 如果被删除的是对象，则调用该对象的析构函数 对于用n

11、ew建立的对象，只能使用delete进行一次删除操作，否则将导致运行错误,34,两种类型的指针变量： 静态指针。 先声明一个变量。 然后声明一个相同类型的指针，将变量的地址赋给指针。 该指针就是静态指针。 它的生存期在书写程序时确定，或者说它的生存期是由变量确定的。 例：int iNum=100; int *iPtr=,35,动态指针：在程序需要附加内存时创建。 int *iPtr=new int; *iPtr=10; *iPtr=*iPtr+10; cout“*iPtr=”*iptrendl; delete iPtr; 指针变量的作用域和生存期在new 和delete之间。,36,使用new

12、创建动态数组,int *ps=new int10; ps0=1; delete ps;,37,动态创建对象： Point *p1=new Point; Point *p2=new Point(1,2); delete p1; Delete p2; 动态创建对象数组： Point *ptr=new Point2; 例：new对象指针,38,应遵守的规则 不要使用delete 来释放不是new分配的内存 不要使用delete 释放同一个内存块多次 如果使用new为一个实体分配内存，则应使用delete来释放 如果使用new为数组分配内存，则应使用delete来释放 对空指针使用delete是安全的

13、 不能使用sizeof操作符来确定动态分配的数组包含的字节数,39,使用new创建动态结构,struct student char name20; int age; float score; ; student *ps=new student; cin.get(ps-name,20); cin(*ps).age; cinps-socre;,40,浅拷贝与深拷贝,浅拷贝 实现对象间数据元素的一一对应复制 默认的拷贝构造函数 深拷贝 当被复制的对象数据成员是指针类型时，不是复制该指针成员本身，而是将指针所指的对象进行复制,41,存在两种形式的类,类中仅存在变量或对象，不具备指针成员 缺省的拷贝构造

14、函数和赋值运算符函数是浅拷贝的方式 该方式通过memcpy函数将源实例的数据复制给目标实例占有的一片内存空间 对于这样的类，缺省的浅拷贝方式是安全的 类含有指针成员 浅拷贝不再胜任这样的类,42,考虑如下说明：,一个CDeep类的声明和对象定义,class CDeep public: private: int n; int*p; a, b;,中间深资源归口两个对象监控,对于存在指针成员的类，系统提供的浅拷贝导致指针指向的内存为两个对象共享的格局,对象a,b的内存和指针成员动态扩展的内存空间b=a导致 b.p=a.p; b.n=a.n; 。指针b.p指向a对象的动态内存,43,浅拷贝的不良结果是

15、： b.p原先指向的堆空间悬空 既无法索引也不能收回这片内存 a或b对象的析构函数诱发中间共享的深资源的流失,44,例:对象的浅拷贝（P192）,拷贝前,拷贝后,45,46,如果类中包含了使用new初始化的指针成员，应当定义一个拷贝构造函数，以复制指向的数据，而不是指针,47,例:对象的深拷贝（P194）,拷贝前,拷贝后,48,49,深拷贝的核心思路是： 目标对象与源对象内存空间独立，相应指针成员指向的内存空间也彼此独立 全部拷贝源对象的数据到目标对象，包括分别拷贝指针成员指向的内存数据 应定义一个拷贝构造函数，通过深拷贝将一个对象初始化为另一个对象 拷贝构造函数应分配足够的空间来存储复制的数

16、据，并复制数据，而不仅仅是数据的地址。另外还应更新所有受影响的静态类成员。 应当定义一个赋值运算符，通过深拷贝将一个对象复制给另一个对象,50,在构造函数中使用new中应注意的问题： 如果在构造函数中使用new来初始化指针成员，则应在析构函数中使用delete释放 new和delete必须相互兼容。 new对应delete new对应 delete 如果有多个构造函数，则必须以相同的方式使用new，要么都带，要么都不带。因为只有一个析构函数,51,6.5.2 string类,用string类的变量存储字符串 必须在程序中包含头文件 string类位于名称空间std中 string类封装了串的属

17、性并提供了一系列允许访问这些属性的服务 使用string对象的方式与使用字符数组相同 类设计让程序能够自动处理string的大小,52,类的数据组件 字符序列 字符序列的大小或长度 序列中字符的类型 字符的特点 一个字符的大小 分配算符 迭代器 有关串操作的服务 查找、分配、连接、追加,53,构造函数 string(); string(const string ,54,常用成员函数,string append(const char *s); 添加串对象、字符数组或单个字符到另一个串对象 string assign(const char *s); int compare(const string

18、 ,55,size() ,返回string对象元素的个数 resize(),用来改变string对象的大小 erase(),返回string对象中的所有字符 empty(),如果size=0，返回true,56,构造string 类对象,构造一个空的string对象 string str1; 用一个字符串数组构造一个string对象 string str2(China); 用一个string对象构造另一个string对象 string str3(str2);,57,给字符串对象赋值,将一个字符赋值给一个string对象 str1=a; 将一个字符数组赋值给一个string对象 str2=Wust; 将一个string对象赋给另一个string对象 str3=str2;,58,字符串的连接 str3=str1+str2; str3=str1+str2+!; str1+=str2; str1+=!; 字符串的下标 可以用下标运算符或成员函数at(int)来检索字符串的某个字符或修改字符串中的某个字符