类和对象提高
程序設計與算法（三）C++面向?qū)ο蟪绦蛟O計-郭煒 第三周
總結(jié)整理：
目錄：
- 1.this指針
- 2.靜態(tài)成員
- 3.成員對象和封閉類
- 4.友元 （friends)
- 5.常量成員函數(shù)
1.this指針
C++程序到C程序的翻譯
class CCar { public: int price; void SetPrice(int p);}; void CCar::SetPrice(int p){ price = p; } int main() { CCar car; car.SetPrice(20000); return 0; } ------------------------------------------------ struct CCar { int price; }; void SetPrice(struct CCar * this, int p) { this->price = p; } int main() { struct CCar car; SetPrice( & car, 20000); return 0; }this指針作用
其作用就是指向成員函數(shù)所作用 的對象
非靜態(tài)成員函數(shù)中可以直接使用this來代表指向該函數(shù) 作用的對象的指針
class Complex {public: double real, imag; void Print() { cout << real << "," << imag ; } Complex(double r,double i):real(r),imag(i) { } Complex AddOne() { this->real ++; //等價于 real ++; this->Print(); //等價于 Print return * this; } }; int main() { Complex c1(1,1),c2(0,0); c2 = c1.AddOne(); //c1被修改，把c1的值賦值給c2return 0; } //輸出 2,1 class A { int i;public: void Hello() { cout << "hello" << endl; } }; // void Hello(A * this ) { cout << "hello" << endl; } int main() { A * p = NULL; p->Hello(); // Hello(p); } // 輸出：hello-------------------------------------------- class A { int i;public: void Hello() { cout << i << "hello" << endl; } }; // void Hello(A * this )// { cout << this->i << "hello" << endl; } //this若為NULL，則出錯！！ 找不到空指針指向的對象的i int main() { A * p = NULL; p->Hello(); // Hello(p); } // 輸出：hello靜態(tài)成員函數(shù)中不能使用 this 指針！
因為靜態(tài)成員函數(shù)并不具體作用與某個對象!
因此，靜態(tài)成員函數(shù)的真實的參數(shù)的個數(shù)，就是程序中寫出的參數(shù)個數(shù)！
類的非靜態(tài)成員函數(shù)，真實的參數(shù)比所寫的參數(shù)多1，多出來的是this指針
2.靜態(tài)成員
靜態(tài)成員：在定義前面加了static關鍵字的成員
class CRectangle { private: int w, h; static int nTotalArea; //靜態(tài)成員變量 static int nTotalNumber; public: CRectangle(int w_,int h_); ~CRectangle(); static void PrintTotal(); //靜態(tài)成員函數(shù) };普通成員變量每個對象有各自的一份，而靜態(tài)成員變 量一共就一份，為所有對象共享。
同一個類的不同的對象，普通成員變量不一樣。而靜態(tài)成員變量則一樣
sizeof 運算符不會計算靜態(tài)成員變量
普通成員函數(shù)必須具體作用于某個對象，而靜態(tài)成員 函數(shù)并不具體作用于某個對象。不在一個對象內(nèi)部，而是放在所有對象外部，為所有對象所共享
因此靜態(tài)成員不需要通過對象就能訪問。
靜態(tài)成員變量本質(zhì)上是全局變量，哪怕一個對象都不存在，類 的靜態(tài)成員變量也存在。
靜態(tài)成員函數(shù)本質(zhì)上是全局函數(shù)。
設置靜態(tài)成員這種機制的目的是將和某些類緊密相關的全局變量和函數(shù)寫到類里面，看上去像一個整體，易于維護和理解。別的類沒法訪問這個變量
如何訪問靜態(tài)成員
1) 類名::成員名
CRectangle::PrintTotal();
2) 對象名.成員名
CRectangle r; r.PrintTotal();
3) 指針->成員名
CRectangle * p = &r; p->PrintTotal(); 并不只屬于到p所指向的那個對象
4) 引用.成員名
CRectangle & ref = r; int n = ref.nTotalNumber
靜態(tài)成員示例
考慮一個需要隨時知道矩形總數(shù)和總面積的圖形 處理程序
可以用全局變量來記錄總數(shù)和總面積
用靜態(tài)成員將這兩個變量封裝進類中，就更容易 理解和維護
此CRectangle類寫法， 有何缺陷？
在使用CRectangle類時，有時會調(diào)用復制構(gòu)造函數(shù) 生成臨時的隱藏的CRectangle對象
調(diào)用一個以CRectangle類對象作為參數(shù)的函數(shù)時,
調(diào)用一個以CRectangle類對象作為返回值的函數(shù)時
臨時對象在消亡時會調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，減少nTotalNumber 和 nTotalArea的值，可是這些臨時對象在生成時卻沒有增加 nTotalNumber 和 nTotalArea的值，因此最終可能數(shù)量小于應有的。
解決辦法：為CRectangle類寫一個復制構(gòu)造函數(shù)
在靜態(tài)成員函數(shù)中，不能訪問非靜態(tài)成員變量， 也不能調(diào)用非靜態(tài)成員函數(shù)。非靜態(tài)成員函數(shù)可能需要調(diào)用非靜態(tài)成員變量，那不能確定是哪一個非靜態(tài)成員變量，因此不能
void CRectangle::PrintTotal() { cout << w << "," << nTotalNumber << "," << nTotalArea << endl; //wrong} CRetangle::PrintTotal(); //解釋不通，w 到底是屬于那個對象的？3.成員對象和封閉類
有成員對象的類叫 封閉（enclosing)類
class CTyre //輪胎類 { private: int radius; //半徑 int width; //寬度 public: CTyre(int r,int w):radius(r),width(w) { } }; class CEngine { }; //引擎類class CCar { //汽車類 private: int price; //價格 CTyre tyre; CEngine engine; public: CCar(int p,int tr,int tw ); };CCar::CCar(int p,int tr,int w):price(p),tyre(tr, w) { };int main() { CCar car(20000,17,225); return 0; }上例中，如果 CCar類不定義構(gòu)造函數(shù)， 則下面的語句會編譯出錯：
CCar car;
因為編譯器不明白 car.tyre該如何初始化。car.engine 的初始化沒問題，用 默認構(gòu)造函數(shù)即可。
任何生成封閉類對象的語句，都要讓編譯器明白，對象中的成員對象，是如何 初始化的。
具體的做法就是：通過封閉類的構(gòu)造函數(shù)的初始化列表。
成員對象初始化列表中的參數(shù)可以是任意復雜的表達式，可以包括函數(shù)，變量 ，只要表達式中的函數(shù)或變量有定義就行。
封閉類構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的執(zhí)行順序
封閉類對象生成時，先執(zhí)行所有對象成員的構(gòu)造函數(shù)，然后才執(zhí) 行封閉類的構(gòu)造函數(shù)。
對象成員的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用次序和對象成員在類中的說明次序一致 ，與它們在成員初始化列表中出現(xiàn)的次序無關。
當封閉類的對象消亡時，先執(zhí)行封閉類的析構(gòu)函數(shù)，然后再執(zhí)行 成員對象的析構(gòu)函數(shù)。次序和構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用次序相反。
封閉類實例
#include<iostream> using namespace std;class CTyre { public: CTyre() { cout << "CTyre contructor" << endl; } ~CTyre() { cout << "CTyre destructor" << endl; } }; class CEngine { public: CEngine() { cout << "CEngine contructor" << endl; } ~CEngine() { cout << "CEngine destructor" << endl; } }; class CCar { private: CEngine engine; CTyre tyre; public: CCar( ) { cout << "CCar contructor" << endl; } ~CCar() { cout << "CCar destructor" << endl; } };int main(){ CCar car; return 0; } //CEngine contructor //CTyre contructor //CCar contructor //CCar destructor //CTyre destructor //CEngine destructor封閉類的復制構(gòu)造函數(shù)
封閉類的對象，如果是用默認復制構(gòu)造函數(shù)初始化的，那么它里面包含的成員對象， 也會用復制構(gòu)造函數(shù)初始化
4.友元 （friends)
友元分為友元函數(shù)和友元類兩種
1) 友元函數(shù): 一個類的友元函數(shù)可以訪問該類的私有成員.
class CCar ; //提前聲明 CCar類，以便后面的CDriver類使用 class CDriver { public: void ModifyCar( CCar * pCar) ; //改裝汽車 }; class CCar { private: int price; friend int MostExpensiveCar( CCar cars[], int total); //聲明友元 friend void CDriver::ModifyCar(CCar * pCar); //聲明友元 }; void CDriver::ModifyCar( CCar * pCar) { pCar->price += 1000; //汽車改裝后價值增加 } int MostExpensiveCar( CCar cars[],int total) //求最貴汽車的價格 { int tmpMax = -1; for( int i = 0;i < total; ++i ) if( cars[i].price > tmpMax) tmpMax = cars[i].price; return tmpMax; } int main() { return 0; }可以將一個類的成員函數(shù)(包括構(gòu)造、析構(gòu)函數(shù))說明為另一個類的友元。
class B { public: void function(); };class A { friend void B::function(); };2)友元類: 如果A是B的友元類，那么A的成員函數(shù)可以訪問B的私有成員
class CCar { private: int price; friend class CDriver; //聲明CDriver為友元類 }; class CDriver { public: CCar myCar; void ModifyCar() {//改裝汽車 myCar.price += 1000;} //因CDriver是CCar的友元類， //故此處可以訪問其私有成員 }; int main(){ return 0; }友元類之間的關系不能傳遞，不能繼承
5.常量成員函數(shù)
如果不希望某個對象的值被改變，則定義該對象的時候可以在前面加 const關鍵字。
class Sample { private : int value; public: Sample() { } void SetValue() { } }; const Sample Obj; // 常量對象 Obj.SetValue (); //錯誤 。常量對象只能使用構(gòu)造函數(shù)、 //析構(gòu)函數(shù)和有 const 說明的函數(shù)(常量方法在類的成員函數(shù)說明后面可以加const關鍵字，則該成員函數(shù)成為常量 成員函數(shù)。
常量成員函數(shù)內(nèi)部不能改變屬性的值，也不能調(diào)用非常量成員函數(shù)
在定義常量成員函數(shù)和聲明常量成員函數(shù)時都應該使用const 關鍵字。
class Sample { private : int value; public: void PrintValue() const; }; void Sample::PrintValue() const { //此處不使用const會 //導致編譯出錯 cout << value; } void Print(const Sample & o) { o.PrintValue(); } //若 PrintValue非const則編譯錯如果一個成員函數(shù)中沒有調(diào)用非常量成員函數(shù) ，也沒有修改成員變量的值，那么，最好將其 寫成常量成員函數(shù)
常量成員函數(shù)的重載
兩個函數(shù)，名字和參數(shù)表都一樣，但是一個是const,一個不是，算重載。
#include <iostream> using namespace std;class CTest { private : int n; public: CTest() { n = 1 ; } int GetValue() const { return n ; } int GetValue() { return 2 * n ; } };int main() {const CTest objTest1;CTest objTest2; cout << objTest1.GetValue() << "," << objTest2.GetValue() ; return 0; } //1,2mutable成員變量
可以在const成員函數(shù)中修改的成員變量
總結(jié)
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