? ? C++語言提供了一些內置的類型，如char、int和double。對于一個類型，如果編譯器無須借助程序員在源碼中提供的任何聲明，就知道如何表示這種類型的對象以及可以對它進行什么樣的運算，我們就稱這種類型是內置的。

? ? 非內置的類型稱為用戶自定義類型(user-defined type , UDT)。用戶自定義的類型包括每個ISO標準C++實現都提供給程序員的標準庫類型，如string，vector和ostream。

? ? 我們為什么要創建自定義類型呢？原因在于編譯器不知道我們想在程序中使用的所有類型。它也不可能知道，因為有用的類型實在太多了－－沒有語言設計者或者編譯器開發者能預知所有類型。通過類型，我們可以在代碼中直接、有效地表達我們的思想。

類

? ? C++提供了兩類用戶自定義數據類型：類和枚舉。類是到目前為止最常用，也是最重要的概念描述機制，因此我們首先把注意力放在類上。類能夠在程序中直接地表達概念。一個類是一個(用戶自定義)類型是，它指出這種類型的對象如何表示，如何創建，如何使用，以及如何銷毀。在C++中(以及大多數現代程序設計語言中)，類是構造大型程序的關鍵的基本組成部分，對小程序也同樣的非常有用。

? ? 一個類就是一個用戶自定義類型，由一些內置類型和其他用戶自定義類型的對象以及一些函數組成

。這些用來定義類的組成部分稱為成員(member)。一個類可以有0個或多個成員，例如:

class?X { public:int?m;?//data?memberint?mf(int?v)?{int?old?=?m;?m?=?v;?return?old;}??//成員函數 }

? ? 成員可以有許多種類別，大多數要么是數據成員，定義了類對象的表示方法，要么是函數成員，提供類對象之上的運算。類成員的訪問使用這種符號：對象.成員。

? ? 我們通常把一個類看做一個接口加上一個實現。接口是類聲明的一部分，用戶可以直接訪問它。實現是類聲明的另一部分，用戶只能通過接口間接訪問它。公共的接口用標號public:標識，實現用private:標識。你可以將一個類聲明理解為如下形式:

class?X {public:private: }

類成員默認是私有的，也就是說，如下代碼所示：

class?X {int?mf(int);//... };

等價于

class?X {private:int?mf(int);//?... };

因此，下面的代碼是錯誤的：

X?x; int?y?=?x.mf();

用戶不能直接訪問一個私有成員，應通過一個公有函數來訪問，例如：

class?X {int?m;int?mf(int);public:int?f(int?i)?{?m?=?i;?return?mf(i);} }; X?x; int?y?=?x.f(2);

我們用私有和公用之間的差別來描述接口(類的用戶視圖)和實現細節(類的實現者視圖)之間的重要區別

。C++提供了一種很有用的簡化的功能，可用來描述沒有私有實現細節的類。這種語法功能就是結構，一

個結構就是一個成員默認為公用屬性的類：

struct?X {int?m;//?... };

意味著

class?X {public:int?m;//?... };

結構主要用于成員可以取任意值的數據結構，即我們不能定義結構有意義的不變式。

與類同名的成員函數是特殊的成員函數，稱為構造函數(constructor)，專門用于類對象的初始化("構造

")。如果一個類具有需要參數的構造函數，而程序員忘記利用它初始化類對象，則編譯器會捕獲這個錯

誤。C++提供了一種專用的，而且很方便的語法來進行這種初始化，例如：

struct?Date?{int?y,m,d;?Date(int?y,?int?m,?int?d);?void?add_day(int?n);}; Date?my_birthday;??//錯誤，沒有初始化成員。 Date?today(12,24,2007);　//錯誤，運行時錯誤。 Date?last(2000,12,31);　//正確。

運算符重載

你可以在類或枚舉對象上定義幾乎沒有C++運算符，這通常稱為運算符重載(operator overloading)。這

種機制用于為用戶自定義類型提供習慣的符號表示方法。

enum?Month?{Jan?=?1,Feb,?Mar,?Apr,?May,?Jun,?Jul,?Aug,?Sep,?Oct,?Nov,?Dec}; Month?operator++(Month&?m) {m?=?(m?==?Dec)?Jan:Month(m+1);return?m; }

其中?:是“算術if"運算符:當(m == Dec)時m的值變為Jan,否則m的值為Month(m+1)。這是十二月后"繞回"一月這一事實的一種非常簡潔的描述方法。我們可以像如下代碼一樣使用Month類型。

Month?m?=?Sep; ++m;??//m變為Oct ++m;??//m變為Nov ++m;??//m變為Dec ++m;??//m變為Jan

你可能覺得增加Month對象值這樣的操作沒那么常用，不至于設計一個專門的運算符。可能確實是這樣，

那么輸出運算符又如何呢？如下代碼定義了一個輸出運算符:

vector<string>?month_tbl;ostream&?operator<<(ostream&?os,?Month?m)?{?return?os?<<?month_tbl[m];}

　　你可以為自己的類型重新定義幾乎沒有的C++運算符,如+、-、*、/、%、[]、()、^、！、&、<、<=

、>和>=等。但你不能定義新的運算符。

　　一個重載的運算符必須作用于至少一個用戶自定義類型的運算對象:

int?operator+(int?,int);?//錯誤，不能重載內置運算符+ vector?operator+(const?vector&,?const?vector?&);?//OK vector?operator+=(const?vector&,?int);?//OK

? ? 一個一般性的原則是：除非你真正確定重載運算符能大大改善代碼，否則不要為你的類型定義運算符。而且，重載運算符應該保持其原有意義：+就應該是加法，二元運算符*就應該表示乘法，[]表示元素訪問，()表示調用，等等。這只是建議，并不是C++語言規則，但這是一個有益的建議:按習慣使用運算符，例如+只用做加法，對我們理解程序會有極大的幫助。畢竟，這種習慣用法源于人們千百年使用數學符號的經驗。相反，含混不清的運算符和常規不符的使用方式是混亂和錯誤之源。

類接口

? ? 類的公有接口和實現部分應該分離。但是，如何來設計一個好的接口呢？

? ?(1)保持接口的完整性。

? ?(2)保持接口的最小化。

? ?(3)提供構造函數。

? ?(4)支持(或禁止) 拷貝。

? ?(5)使用類型來提供完善的類型檢查。

? ?(6)支持不可修改的成員函數。

? ?(7)在析構函數中釋放所有的資源。

? ? 前兩條原則可以歸結為"保持接口盡可能小，但不要更小了“。我們希望接口盡量小，是因為小的接口易于學習和記，而實現者也不會為不必要的和很少使用的功能浪費大量時間。小的接口還意味著當錯誤發生時，我們中需要檢查很少的函數來定位錯誤。平均來看，公有成員函數越多，查找bug就越困難－－調試帶公有數據的類是非常復雜的，不要讓陷入其中。當然，前提還是要保持完整性，否則，接口就沒有用處了。如果一個接口無法完成我們真正需要做的全部工作，我們是不會使用它的。

轉載于:https://blog.51cto.com/hthinker/1588473

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《C++程序设计原理与实践》读书笔记(二)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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