第4講類與對象(2)

1、第4講 類與對象（2）目錄目錄4.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)4.2 類和對象類和對象4.3 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)4.4 類的組合類的組合4.5 UML圖形標(biāo)識4.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體24.4.1組合 類中的成員數(shù)據(jù)是另一個(gè)類的對象。 可以在已有抽象的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的抽象。例：線段類34.4 類的組合類組合的構(gòu)造函數(shù)設(shè)計(jì) 原則：不僅要負(fù)責(zé)對本類中的基本類型成員數(shù)據(jù)賦初值，也要對對象成員初始化。 聲明形式：類名:類名(對象成員所需的形參，本類成員形參) :對象1(參數(shù))，對象2(參數(shù))，. /函數(shù)體其他語句44.4 類的組合 4.4.1 組合初始化列表初始化列表構(gòu)造組合類對象時(shí)

2、的初始化次序 首先對構(gòu)造函數(shù)初始化列表中列出的成員（包括基本類型成員和對象成員）進(jìn)行初始化，初始化次序是成員在類體中定義的次序。成員對象構(gòu)造函數(shù)調(diào)用順序：按對象成員的聲明順序，先聲明者先構(gòu)造。初始化列表中未出現(xiàn)的成員對象，調(diào)用用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（即無形參的）初始化 處理完初始化列表之后，再執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)體。54.4 類的組合 4.4.1 組合例4-4 類的組合，線段（Line）類/4_4.cpp#include #include using namespace std;class Point /Point類定義public:Point(int xx = 0, int yy = 0) /構(gòu)造函數(shù)

3、x = xx;y = yy;Point(Point &p);/復(fù)制構(gòu)造函數(shù)聲明int getX() return x; int getY() return y; private:int x, y;Point:Point(Point &p) /復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn)x = p.x;y = p.y;cout Calling the copy constructor of Point endl;64.4 類的組合 4.4.1 組合例4-4（續(xù)）/類的組合class Line /Line類的定義public:/外部接口Line(Point xp1, Point xp2);Line(Line

4、 &l);double getLen() return len; private:/私有數(shù)據(jù)成員Point p1, p2;/Point類的對象p1,p2double len;/組合類的構(gòu)造函數(shù)Line:Line(Point xp1, Point xp2) : p1(xp1), p2(xp2) cout Calling constructor of Line endl;double x = static_cast(p1.getX() - p2.getX();double y = static_cast(p1.getY() - p2.getY();len = sqrt(x * x + y

5、* y);Line:Line (Line &l): p1(l.p1), p2(l.p2) /組合類的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)cout Calling the copy constructor of Line endl;len = l.len;74.4 類的組合 4.4.1 組合例4-4（續(xù)）/主函數(shù)int main() Point myp1(1, 1), myp2(4, 5);/建立Point類的對象Line line(myp1, myp2);/建立Line類的對象Line line2(line);/利用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)建立一個(gè)新對象cout The length of the line is: ;c

6、out line.getLen() endl;cout The length of the line2 is: ;cout line2.getLen() endl;return 0;84.4 類的組合 4.4.1 組合運(yùn)行結(jié)果如下：Calling the copy constructor of PointCalling the copy constructor of PointCalling the copy constructor of PointCalling the copy constructor of PointCalling constructor of LineCalling t

7、he copy constructor of PointCalling the copy constructor of PointCalling the copy constructor of LineThe length of the line is: 5The length of the line2 is: 54.4.2 前向引用聲明 類應(yīng)該先聲明，后使用 如果需要在某個(gè)類的定義之前，引用該類，則應(yīng)進(jìn)行前向引用聲明。 前向引用聲明只為程序引入一個(gè)標(biāo)識符，但具體聲明在其他地方。94.4 類的組合舉例class B; /前向引用聲明class A public: void f(B b);cla

8、ss B public: void g(A a);104.4 類的組合 4.4.2 前向引用聲明前向引用聲明注意事項(xiàng) 使用前向引用聲明雖然可以解決一些問題，但它并不是萬能的。需要注意的是，盡管使用了前向引用聲明，但是在在提供一個(gè)完整的類聲明之前，不能聲明該類的對象提供一個(gè)完整的類聲明之前，不能聲明該類的對象，也不也不能在內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)中使用該類的對象能在內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)中使用該類的對象。請看下面的程序段：114.4 類的組合 4.4.2 前向引用聲明class Fred; /前向引用聲明class Barney Fred x; /錯(cuò)誤：類Fred的聲明尚不完善;class Fred Barney y

9、;前向引用聲明注意事項(xiàng)（續(xù)）class Fred; /前向引用聲明 class Barney public: void method() x.yabbaDabbaDo(); /錯(cuò)誤：Fred類的對象在定義之前被使用 private: Fred &x;/正確，經(jīng)過前向引用聲明，可以聲明Fred類的對象引用; class Fred public: void yabbaDabbaDo();private: Barney &y; 124.4 類的組合 4.4.2 前向引用聲明前向引用聲明注意事項(xiàng) 應(yīng)該記?。寒?dāng)你使用前向引用聲明時(shí)，你只能使用被聲明只能使用被聲明的符號的符號，而不能涉及類

10、的任何細(xì)節(jié)而不能涉及類的任何細(xì)節(jié)。134.4 類的組合 4.4.2 前向引用聲明4.5.1 UML簡介 UML（Unified Modeling Language）語言是一種可視化的的面向?qū)ο蠼ＵZ言。 UML有三個(gè)基本的部分 事物（Things）UML中重要的組成部分，在模型中屬于最靜態(tài)的部分，代表概念上的或物理上的元素 關(guān)系（Relationships）關(guān)系把事物緊密聯(lián)系在一起 圖（Diagrams）圖是很多有相互相關(guān)的事物的組144.5 UML圖形標(biāo)識4.5.2 UML類圖 舉例：Clock類的完整表示 Clock類的簡潔表示154.5 UML圖形標(biāo)識Clock- hour : int-

11、 minute : int- second : int+ showTime() : void+ setTime(newH:int=0,newM:int=0,newS:int=0):voidClock類名數(shù)據(jù)成員函數(shù)成員對象圖164.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖myClock : Clock- hour : int- minute : int- second : intmyClock : Clock數(shù)據(jù)成員可選例4-5 采用UML方法來描述例4-4中Line類和Point類的關(guān)系174.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖Point- x : int- y : int+ Po

12、int(xx : int = 0, yy : int = 0)+ Point(p : Point &)+ getX() : int+ getY() : intLine- len : double+ Line(xp1 : Point, xp2 : Point)+ Line( : Line &)+ getLen() : double幾種關(guān)系的圖形標(biāo)識 依賴關(guān)系表示“類A”使用了“類B”，或稱“類A”依賴“類B” 也可以這樣說，要完成類A里的所有功能， 一定要有類B的方法協(xié)助才行184.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖類 A類 B例4-5 采用UML方法來描述例4-4中Li

13、ne類和Point類的依賴關(guān)系194.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖Point- x : int- y : int+ Point(xx : int = 0, yy : int = 0)+ Point(p : Point &)+ getX() : int+ getY() : intLine- len : double+ Line(xp1 : Point, xp2 : Point)+ Line( : Line &)+ getLen() : double幾種關(guān)系的圖形標(biāo)識 作用關(guān)系關(guān)聯(lián)圖中的“重?cái)?shù)A”決定了類B的每個(gè)對象與類A的多少個(gè)對象發(fā)生作用，同樣“重?cái)?shù)B”決定了類A

14、的每個(gè)對象與類B的多少個(gè)對象發(fā)生作用。204.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖類 A重?cái)?shù)A類 B重?cái)?shù)B例4-5 采用UML方法來描述例4-4中Line類和Point類的關(guān)系214.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖Point- x : int- y : int+ Point(xx : int = 0, yy : int = 0)+ Point(p : Point &)+ getX() : int+ getY() : intLine- len : double+ Line(xp1 : Point, xp2 : Point)+ Line( : Line &)+ g

15、etLen() : double-p1-p21.*21.*幾種關(guān)系的圖形標(biāo)識 包含關(guān)系聚集和組合 聚集 組合表示類之間的關(guān)系是整體與部分的關(guān)系整體與部分的關(guān)系，224.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖類 A類 B重?cái)?shù)A重?cái)?shù)B類 A類 B重?cái)?shù)A重?cái)?shù)B例4-5 采用UML方法來描述例4-4中Line類和Point類的關(guān)系234.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖Point- x : int- y : int+ Point(xx : int = 0, yy : int = 0)+ Point(p : Point &)+ getX() : int+ getY() : intL

16、ine- len : double+ Line(xp1 : Point, xp2 : Point)+ Line( : Line &)+ getLen() : double-p1-p21.*21.*幾種關(guān)系的圖形標(biāo)識 繼承關(guān)系泛化 例：動(dòng)物類和老虎類244.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖父類 A子類 1子類 2注釋 在UML圖形上，注釋表示為帶有褶角的矩形，然后用虛線連接到UML的其他元素上，它是一種用于在圖中附加文字注釋的機(jī)制。254.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2 UML類圖注釋文字例4-6帶有注釋的Line類和Point類關(guān)系的描述264.5 UML圖形標(biāo)識 4.5.2

17、 UML類圖Point- x : int- y : int+ Point(xx : int = 0, yy : int = 0)+ Point(p : Point &)+ getX() : int+ getY() : intLine- len : double+ Line(xp1 : Point, xp2 : Point)+ Line( : Line &)+ getLen() : double-p1-p21.*21.*單向組合：直線段包含端點(diǎn)p1、p24.6.1 結(jié)構(gòu)體 結(jié)構(gòu)體是一種特殊形態(tài)的類 與類的唯一區(qū)別：類的缺省訪問權(quán)限是private，結(jié)構(gòu)體的缺省訪問權(quán)限是publi

18、c 結(jié)構(gòu)體存在的主要原因：與C語言保持兼容 什么時(shí)候用結(jié)構(gòu)體而不用類 定義主要用來保存數(shù)據(jù)、而沒有什么操作的類型 人們習(xí)慣將結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)成員設(shè)為公有，因此這時(shí)用結(jié)構(gòu)體更方便274.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體結(jié)構(gòu)體的定義和初始化 結(jié)構(gòu)體定義struct 結(jié)構(gòu)體名稱 公有成員protected: 保護(hù)型成員private: 私有成員; 一些結(jié)構(gòu)體變量的初始化可以用以下形式類型名 變量名 = 成員數(shù)據(jù)1初值, 成員數(shù)據(jù)2初值, ;284.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體 4.6.1 結(jié)構(gòu)體例4-7用結(jié)構(gòu)體表示學(xué)生的基本信息#include #include #include using namespace std;str

19、uct Student /學(xué)生信息結(jié)構(gòu)體int num;/學(xué)號string name;/姓名，字符串對象，將在第6章詳細(xì)介紹char sex;/性別int age;/年齡;294.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體 4.6.1 結(jié)構(gòu)體例4-7（續(xù)）int main() Student stu = 97001, Lin Lin, F, 19 ;cout Num: stu.num endl;cout Name: endl;cout Sex: stu.sex endl;cout Age: stu.age endl;return 0;運(yùn)行結(jié)果：Num: 97001Name: Lin LinSex:

20、FAge: 19304.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體 4.6.1 結(jié)構(gòu)體4.6.2 聯(lián)合體 聲明形式union 聯(lián)合體名稱 公有成員protected: 保護(hù)型成員private: 私有成員; 特點(diǎn)：成員共用相同的內(nèi)存單元任何兩個(gè)成員不會同時(shí)有效314.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體聯(lián)合體的內(nèi)存分配union Mark /表示成績的聯(lián)合體char grade; /等級制的成績bool pass;/只記是否通過課程的成績int percent;/百分制的成績;324.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體 4.6.2 聯(lián)合體Markgradepercentpass無名聯(lián)合例：例：union int i; float f;在程序中可以這樣

21、使用：i = 10;f = 2.2;334.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體 4.6.2 聯(lián)合體無名聯(lián)合沒有標(biāo)記名，只是聲明一個(gè)成員項(xiàng)的集合，這些成員項(xiàng)具有相同的內(nèi)存地址，可以由成員項(xiàng)的名字直接訪問。例4-8使用聯(lián)合體保存成績信息，并且輸出。#include #include using namespace std;class ExamInfo private:string name;/課程名稱/采用何種計(jì)分方式enum GRADE, PASS, PERCENTAGE mode; union char grade;/等級制的成績bool pass;/只記是否通過課程的成績int percent;/百分制的成績;344.6 結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體 4.6.2 聯(lián)合體例4-8（續(xù)）public:/三種構(gòu)造函數(shù)，分別用等級、是否通過和百分初始化ExamInfo(string name, char grade): name(name), mode(GRADE), grade(grade) ExamInfo(string name,