1、C+程序設計教程(第二版)Chapter 8 Class 18:17:591類 類是一種可以作為交易的概念代碼類是自定義的數據類型類與應用程序不同，類的功能雖然獨立,但不能獨立啟動,就象汽車零件那樣.類機制 要通過編程的方法來維護類的數據表達，值范圍和操作并不是簡單的，因為要限制一些操作只能讓類自己來做，以免發生問題時，無人敢對其負責 類機制就是通過語言的規定性來實現一些技術,使類具有數據封裝,信息屏蔽,多態等特征，起到數據類型的作用,而達到方便編程的目的.18:17:592第八章內容 從結構到類( From Structure to Class ) 成員函數 ( Member Functio

2、ns ) 操作符 ( Operators ) 再論程序結構 ( Program Struture Restatement ) 屏蔽類的實現 ( Shield Class Implementations ) 靜態成員 ( Static Members ) 友元 ( Friends ) 18:17:5931. 從結構到類( From Structure to Class ) 結構：單純堆積數據空間構造的類型類：不但描述數據空間,還描述其操作的自定義類型變量：由內部數據類型或衍生的結構類型所產生的實體對象: 由類產生的實體,本質上,變量也是對象,只不過粗糙一點罷了.18:17:5942. 成員函數(

3、 Functions )成員函數與普通函數的區別:成員函數屬于類, 成員函數定義是類設計的一部分, 其作用域是類作用域. 而普通函數一般為全局函數成員函數的操作主體是對象,使用時通過捆綁對象來行使其職責, 而普通函數被調用時沒有操作主體18:17:595成員函數的內聯性成員函數可以在類內,也可以在類外定義,若在類內定義,則默認為內聯函數.但編譯器對內聯的接受自有其原則.class Date int year, month, day;public: void set ( int y, int m, int d ) / 默認內聯 year=y; month=m; day=d; ; inline b

4、ool Date:isLeapYear ( ) / 顯式內聯 return ! ( year%400 ) | !(year%4) & year%100;18:17:596訪問成員函數的方式對象方式 Date d; d.set(2005,12,5); 對象指針方式 Date* dp = new Date; dp-set(2005,12,5); / delete dp;18:17:597常成員函數與函數的常量參數常成員函數 對捆綁的對象, 不允許寫操作函數的常量參數 對傳遞的參數, 不允許寫操作例如: bool Date:comp(const Date& a)const year = 2005;

5、/ error: 常成員函數捆綁的對象 a.year = 2003; / error: 常量對象 return year=b.yaer & month=a.month & day=a.day; 18:17:5983. 操作符 ( Operators )操作符定義就是函數定義,調用操作符就是調用函數,例如: Point operator+(const Point& a, const Point& b) Point s; s.set(a.x + b.x, a.y + b.y); return s; Point p, q; p.set(3, 2); q.set(1, 5); Point r = p

6、+ q; / p + q 等價于 operator+(p, q)一切自定義操作符都是語言中操作符的重載.操作符作用：讓編譯器理解人性化編程代碼.從正確性上講并不是必要的.例如,Java不允許操作符重載18:17:599值返回 返回臨時表達式的值,例如:Point operator+(const Point& a, const Point& b) Point s; s.set(a.x+b.x, a.y+b.y); return s;引用返回 函數將處理結果放入參數中時,如果有將返回值作連續操作的需要,便需要返回參數,即引用返回,例如:ostream& operator(ostream& o, c

7、onst Point& d) return o”(“d.x”,“d.y”)n”;值返回與引用返回18:17:5910成員操作符與普通操作符普通操作符: Point operator+(const Point& d)const Point s; s.set(x+d.x, y+d.y); return s; 成員操作符: Point Point:operator+(const Point& a, const Point& b)const Point s; s.set(a.x+b.x, a.y+b.y); return s; p + q等價于成員操作符p.operator+(q),或者普通操作符op

8、erator(p, q) 兩者必居其一.18:17:59114. 再論程序結構 ( Program Structure Restatement )訪問控制成員函數一般為公有public公有的成員函數在類的外部可以被使用，即外界可以調用成員函數數據成員一般為私有private私有的數據成員在外部不能被訪問，即外界不能訪問對象的數據分量，而只能由成員函數內部去處理公有和私有可任意設定訪問控制public和private是語言提供給程序員的功能18:17:5912程序結構類定義作為頭文件，如：point.h類的實現作為獨立編譯單元，如：point.cpp使用類的程序作為另一獨立編譯單元，如：f080

9、9.cpp類的頭文件和類的實現可以作為一個獨立的資源提供給編程者內聯的成員函數定義一般放在頭文件中頭文件中必須使用頭文件衛士技術18:17:5913類作用域與類定義作用域類定義作用域:從類定義結束開始，到從外面包圍類定義的塊結束(若類定義外無包圍塊，則結束于文件)使用類的程序員在類定義作用域下編程類作用域:類定義內部及成員函數定義內部實現類的程序員在類作用域下編程18:17:59145. 屏蔽類的實現 ( Shield Class Implementations )使用類的應用程序只需要類定義頭文件編程實現類，也只需要類定義頭文件，不需要使用類的程序細節確定了類定義(頭文件)，便可以從事兩方面

10、的編程而互不干涉類定義成功地屏蔽了類的實現，是類機制的技術體現18:17:59156. 靜態成員 ( Static Members )靜態數據成員 在類作用域中聲明，在類定義作用域中定義(一般是在main函數啟動之前定義)，每個該類對象都共享描述任何對象的共性狀態 在多文件程序結構中，一般放在類的實現編譯單元中18:17:5916例如：class Student string name;public: static int num; void set(string& str) name = str; +num; ;int Student:num = 0; /靜態數據成員初始化int main(

11、) Student s1, s2; s1.set(Smith); s2.set (“John”) ; couts1.num“n”; / 可行，非標準 coutStundent:num“n”;/ 訪問靜態成員18:17:5917靜態成員函數調用時,不捆綁對象,所以,不能直接操作對象和其成員,若需訪問該類對象,必須以參數傳遞之.靜態成員函數一般設計為公有的,以訪問私有靜態數據成員為目的.調用方式是以類名加域操作符:后跟靜態成員函數18:17:5918例如：class Student static int num; / 靜態私有成員 /.public: / . static void showNum

12、() coutnum“n”; / 訪問靜態私有成員 ;int Student:num = 0; / 靜態數據成員初始化int main() Student s; s.showNum(); / 可行，但非標準 Student:showNum(); / 靜態成員函數調用18:17:59197. 友元 ( Friends )友元的作用：彌補訪問控制符的不足，在外部頻繁操作對象(即調用成員函數)，引起調用開銷的增加時，可以通過直接訪問對象的成員(而不是調用成員函數)，而使性能明顯提高.18:17:5920例如：矩陣乘向量函數friend Vector multiply(Matrix& m, Vector& v) Vector r ( v.size(), 0); / 整型向量初始值0 r.set ( m.szl ); / 直接訪問私有數據成員szl for ( int i=0; im.szl; i+ ) for ( int j=0; jm.szr; j+ ) r.vi += m.mi*m.szr+j * v.vj; return r;若以普通函數的身份實現，則要大量調用成員函數去訪問私有數據成員，而用友元之后，可以直接訪問之18:17:5921友元的另一作用：用在無法成員化的