第3講 類和對(duì)象(下).ppt

1、第3講 類和對(duì)象（下）,對(duì)象數(shù)組 對(duì)象指針 共用數(shù)據(jù)的保護(hù) 對(duì)象的動(dòng)態(tài)建立和釋放 對(duì)象的賦值和復(fù)制 靜態(tài)成員 友元 類模板,參考教材第9章的內(nèi)容,對(duì)象數(shù)組：一組同類對(duì)象集合，例如Student stud50; 為什么需要對(duì)象數(shù)據(jù)？ 對(duì)象數(shù)組的初始化？ 同樣使用構(gòu)造函數(shù)來(lái)初始化。每個(gè)元素都需要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。也在定義數(shù)組時(shí)提供實(shí)參以實(shí)現(xiàn)初始化 一般格式：在花括號(hào)中分別寫(xiě)出構(gòu)造函數(shù)并指定實(shí)參。 類名 對(duì)象名長(zhǎng)度=構(gòu)造函數(shù)（實(shí)參列表1），構(gòu)造函數(shù)（實(shí)參列表2）， 例如 Student Stud2=Student(1001,18,87), Student(1002,19,76) /分別2次調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，

2、為兩個(gè)對(duì)象提供3個(gè)實(shí)參來(lái)初始化,3.1 對(duì)象數(shù)組,對(duì)象數(shù)組的定義和初始化,例. 對(duì)象數(shù)組的使用方法,3.2 對(duì)象指針,對(duì)象相關(guān)指針類型 指向?qū)ο笾羔?指向?qū)ο髷?shù)據(jù)成員指針 指向?qū)ο蠛瘮?shù)指針 this 指針,構(gòu)建對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)會(huì)為對(duì)象分配一定的存儲(chǔ)空間，以存放其成員。對(duì)象空間的起始地址即：對(duì)象的指針 可定義同類型的指針變量，用來(lái)存放某對(duì)象的指針,3.2 對(duì)象指針,指向?qū)ο蟮闹羔樇捌渲羔樧兞?指向?qū)ο笾心硞€(gè)數(shù)據(jù)成員的地址 定義方法和指向普通變量的指針變量方法相同。例：int *p1; 如果類的數(shù)據(jù)成員為公用，則可在類外通過(guò)對(duì)象成員的指針變量訪問(wèn)。例：p1=,3.2 對(duì)象指針,指向?qū)ο髷?shù)據(jù)成員的指針變

3、量,指向?qū)ο蟪蓡T函數(shù)的指針 指向?qū)ο笾心硞€(gè)成員函數(shù)的入口地址 和普通函數(shù)的指針變量定義方法有所不同。要求3方面匹配： 函數(shù)參數(shù)類型和個(gè)數(shù)；函數(shù)返回值類型；所屬類 定義指向成員函數(shù)的指針變量一般形式： 數(shù)據(jù)類型 (類名*指針變量名)(參數(shù)表列)； 例如：void (Time*p2)( ); 指針變量名= 常對(duì)象：在所有的場(chǎng)合中，常對(duì)象中的所有成員的值都不能被修改，只能初始化 例：Time const t1(12,34,46); 常對(duì)象定義的一般形式為： 類名 const 對(duì)象名(實(shí)參表列); 或者 const 類名 對(duì)象名(實(shí)參表列); 注意2：如果一個(gè)對(duì)象被聲明為常對(duì)象，則不能調(diào)用該對(duì)象的非c

4、onst型的成員函數(shù)(除了由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的隱式的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)),3.3 共用數(shù)據(jù)的保護(hù),1.常對(duì)象,特別注意：如果“引用常對(duì)象中的數(shù)據(jù)成員”，需將該成員函數(shù)聲明為const；因?yàn)橹荒苷{(diào)用常對(duì)象中的const成員函數(shù)，而不能調(diào)用其中的非const成員函數(shù),2. 常成員函數(shù) 如果將成員函數(shù)聲明為常成員函數(shù)，則只能引用本類中的數(shù)據(jù)成員，不能修改它們，例：void get_time( ) const; 注意：在聲明函數(shù)和定義函數(shù)時(shí)都要有const關(guān)鍵字，在調(diào)用時(shí)不必加const 常成員函數(shù)可以引用const數(shù)據(jù)成員，也可引用非const數(shù)據(jù)成員 注意： (1)如果要求所有的數(shù)據(jù)成員的值都不允許改

5、變，則可以將對(duì)象聲明為常對(duì)象，然后用const成員函數(shù)引用數(shù)據(jù)成員?；?將所有的數(shù)據(jù)成員聲明為const （2）如果在一個(gè)類中，有些數(shù)據(jù)成員的值允許改變，另一些數(shù)據(jù)成員的值不允許改變。則可以將不允許改變數(shù)據(jù)成員聲明為const，以保證其值不被改變,3.3 共用數(shù)據(jù)的保護(hù),3. 常數(shù)據(jù)成員 和一般常變量相似，用關(guān)鍵字const來(lái)聲明常數(shù)據(jù)成員。常數(shù)據(jù)成員的值是不能改變的 注意： 只能通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)初始化表對(duì)常數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化；不能采用在構(gòu)造函數(shù)中對(duì)常數(shù)據(jù)成員賦初值的方法 例：假設(shè)在類Time中定義了const int hour;則構(gòu)造函數(shù)應(yīng)為：TimeTime(int h):hour(h)

6、 ,3.3 共用數(shù)據(jù)的保護(hù),三者關(guān)系表,3.3 共用數(shù)據(jù)的保護(hù),4.指向?qū)ο蟮某Ｖ羔樧兞?5.指向常變量的指針變量 6.對(duì)象的常引用 此處刪除N個(gè)字.,溫馨提示：教材9.6節(jié)可以不看,用new和delete運(yùn)算符動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和釋放內(nèi)存（參見(jiàn)7.1.7節(jié)） 如果定義了Box類，可動(dòng)態(tài)地建立一個(gè)對(duì)象： Box *pt; Box *pt=new Box(12,15,18); 編譯系統(tǒng)會(huì)開(kāi)辟一段內(nèi)存空間來(lái)存放一個(gè)Box類對(duì)象，同時(shí)調(diào)用該類的構(gòu)造函數(shù)，以使該對(duì)象初始化 在執(zhí)行new運(yùn)算時(shí)，如果內(nèi)存量不足，無(wú)法開(kāi)辟所需的內(nèi)存空間，則返回一個(gè)0指針值 用new建立的對(duì)象一般是無(wú)名對(duì)象名，通過(guò)指針訪問(wèn) 在不再需要

7、使用由new建立的對(duì)象時(shí)，可以用delete運(yùn)算符予以釋放。如：delete pt; 撤銷了pt指向的對(duì)象，此后程序不能再用該對(duì)象。在執(zhí)行delete運(yùn)算符時(shí)，在釋放內(nèi)存空間之前，自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù),3.4 對(duì)象的動(dòng)態(tài)建立和釋放,3.5 對(duì)象的賦值和復(fù)制,1.對(duì)象的賦值,對(duì)象賦值的一般形式為：對(duì)象名1 = 對(duì)象名2;,對(duì)象復(fù)制：用一個(gè)已有的對(duì)象快速地復(fù)制出多個(gè)完全相同的對(duì)象。如：Box box2(box1); 復(fù)制格式1：類名 對(duì)象2(對(duì)象1)； /用對(duì)象1復(fù)制出對(duì)象2 復(fù)制格式2: 類名 對(duì)象名2 = 對(duì)象名1； 在建立對(duì)象2時(shí)調(diào)用一個(gè)特殊的構(gòu)造函數(shù)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)(copy constructo

8、r)。該函數(shù)的缺省形式為： Box:Box(const Box 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)只有一個(gè)參數(shù)，參數(shù)是本類的對(duì)象 問(wèn)題:(1)對(duì)象的賦值和復(fù)制有區(qū)別嗎？ (2)普通構(gòu)造函數(shù)和復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的如何重載？,3.5 對(duì)象的賦值和復(fù)制,2.對(duì)象的復(fù)制,需要克隆對(duì)象的3種情況 程序中需要新建立一個(gè)對(duì)象，并用另一個(gè)同類的對(duì)象對(duì)它初始化 當(dāng)函數(shù)的參數(shù)為類的對(duì)象時(shí)。在調(diào)用函數(shù)時(shí)需要將實(shí)參對(duì)象完整地傳遞給形參，也就是需要建立一個(gè)實(shí)參的拷貝，按實(shí)參復(fù)制一個(gè)形參，系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣能保證形參具有和實(shí)參完全相同的值。例如void fun(Box b) /形參是類的對(duì)象 int main( ) Box b

9、ox1(12,15,18); fun(box1); /實(shí)參是類的對(duì)象，調(diào)用函數(shù)時(shí)將復(fù)制新對(duì)象b return 0; 函數(shù)的返回值是類的對(duì)象。在函數(shù)調(diào)用完畢將返回值帶回函數(shù)調(diào)用處時(shí)。此時(shí)需要將函數(shù)中的對(duì)象復(fù)制一個(gè)臨時(shí)對(duì)象并傳給該函數(shù)的調(diào)用處,3.6 靜態(tài)成員,變量的作用域和生存期,問(wèn)題引入：假設(shè)有一個(gè)學(xué)籍管理軟件，將一個(gè)學(xué)生作為一個(gè)對(duì)象，對(duì)象中“學(xué)號(hào)”數(shù)據(jù)成員，如何實(shí)現(xiàn)每個(gè)對(duì)象中“學(xué)號(hào)”自動(dòng)編號(hào)？,對(duì)象屬性：如果有n個(gè)同類的對(duì)象，那么每一個(gè)對(duì)象都有相同的數(shù)據(jù)成員，不同對(duì)象數(shù)據(jù)成員各不相同 類屬性：描述類的所有對(duì)象共同特征的數(shù)據(jù)項(xiàng)，對(duì)任何同類對(duì)象，其屬性值是相同的，即類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

10、的用途是實(shí)現(xiàn)同類多個(gè)對(duì)象之間數(shù)據(jù)共享 例如 class Box public: int volume( ); private: static int height; int length; 希望各對(duì)象中的height值相同，就可以把它定義為靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，其值為各對(duì)象所共有,3.6 靜態(tài)成員,1.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,3.6 靜態(tài)成員,溫馨提示 （1）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在內(nèi)存中只占一份空間，且在編譯時(shí)分配。只要在類中定義了靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，即使不定義對(duì)象，也為其分配空間 （2）每個(gè)對(duì)象都可引用同類中靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。其值對(duì)所有同類對(duì)象都是一樣。如果改變它的值，則在各對(duì)象中這個(gè)數(shù)據(jù)成員的值都同時(shí)改變了 （3）靜態(tài)數(shù)據(jù)成

11、員不隨對(duì)象的建立而分配空間，也不隨對(duì)象的撤銷而釋放，而是在程序結(jié)束時(shí)釋放 （4）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以初始化，但只能在類體外進(jìn)行初始化。如：int Boxheight=10; 一般形式：數(shù)據(jù)類型類名靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名=初值； 注意：不能用參數(shù)初始化表對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化。例：Box(int h,int w,int len):height(h) （5）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化時(shí)未賦予初值，則會(huì)自動(dòng)賦予初值0 （6）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員既可通過(guò)對(duì)象名或類名來(lái)引用,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化時(shí)未賦予初值，則會(huì)自動(dòng)賦予初值0,問(wèn)題 （1）如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被定義為私有的，是否可以在類外直接引用？如何引用？ 答案：不能，通過(guò)公共成員函數(shù)

12、來(lái)引用 （2）類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的主要作用是什么？ 答案：實(shí)現(xiàn)同類對(duì)象之間的數(shù)據(jù)共享 （3）公用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員與全局變量的不同？ 答案：作用域不同，局限于類的作用域中。而全局變量在整個(gè)程序中,靜態(tài)成員函數(shù)：用來(lái)訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，定義形式：static int volume( ); 調(diào)用方式：靜態(tài)成員函數(shù)是類的一部分。如果要在類外調(diào)用公用的靜態(tài)成員函數(shù)，要用類名和域運(yùn)算符“”。如 ：Boxvolume( ); 也可通過(guò)對(duì)象名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)，如：a.volume( ); 當(dāng)調(diào)用一個(gè)對(duì)象的成員函數(shù)(非靜態(tài)成員函數(shù))時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把該對(duì)象的起始地址賦給成員函數(shù)的this指針。而靜態(tài)成員函數(shù)并不屬于某一對(duì)象，

13、它與任何對(duì)象都無(wú)關(guān)，靜態(tài)成員函數(shù)沒(méi)有this指針。因此，靜態(tài)與非靜態(tài)成員函數(shù)的根本區(qū)別是： 非靜態(tài)有this指針，而靜態(tài)沒(méi)有this指針。由此決定了靜態(tài)成員函數(shù)不能訪問(wèn)本類中的非靜態(tài)成員,3.6 靜態(tài)成員,2.靜態(tài)成員函數(shù),類成員的類型 公用成員：在類外可以訪問(wèn) 私有成員：只有本類中的函數(shù)可以訪問(wèn) 友元(friend)：可以訪問(wèn)與其有好友關(guān)系類中的私有成員,友元包括友元函數(shù)和友元類 友元函數(shù)：在本類以外定義了的函數(shù)(該函數(shù)可以是不屬于任何類的非成員函數(shù)，或其他類的成員函數(shù))。在類體中用friend對(duì)其進(jìn)行聲明 友元函數(shù)可以訪問(wèn)這個(gè)類中的私有成員 將普通函數(shù)聲明為友元函數(shù) 將另一個(gè)類中的成員函數(shù)

14、聲明為友元函數(shù) 一個(gè)函數(shù)(包括普通函數(shù)和成員函數(shù))可以被多個(gè)類聲明為“朋友”,3.7 友元,1. 將普通函數(shù)聲明為友元函數(shù),2.將某類的成員函數(shù)申明為友元,3. 一個(gè)函數(shù)(普通函數(shù)和成員函數(shù))可被多個(gè)類聲明為“朋友”,友元類：可以將一個(gè)類(例如B類)聲明為另一個(gè)類(例如A類)的“朋友”。這時(shí)B類就是A類的友元類。友元類B中的所有函數(shù)都是A類的友元函數(shù)，可以訪問(wèn)A類中的所有成員 聲明友元類的一般形式為：friend 類名； 例如：在A類中聲明B類為其友元類： friend B; 說(shuō)明： (1)友元的關(guān)系是單向的而不是雙向的 (2)友元的關(guān)系不能傳遞,3.7 友元,溫馨提示：如需對(duì)“友元”更多了解

15、，請(qǐng)閱讀C+程序員的婚禮 ,如若干個(gè)類的功能相同，僅僅是數(shù)據(jù)類型不同，則可以聲明一個(gè)通用的類模板 如果說(shuō)類是對(duì)象的抽象，對(duì)象是類的實(shí)例，則類模板是類的抽象，類是類模板的實(shí)例,3.8 類模板,類模板的實(shí)例化：在類模板名之后在尖括號(hào)內(nèi)指定實(shí)際的類型名，在進(jìn)行編譯時(shí)，編譯系統(tǒng)就用int取代類模板中的類型參數(shù)numtype,類模板方法總結(jié) (1)寫(xiě)出一個(gè)實(shí)際的類 (2)將此類中準(zhǔn)備改變的類型名(如int要改變?yōu)閒loat或char)改用自己指定 的虛擬類型名(如例中的numtype) (3)在類聲明前面加入一行，格式為： template，如template class Compare 類體; (4)

16、 用類模板定義對(duì)象時(shí)的一般形式： 類模板名 對(duì)象名; 或：類模板名 對(duì)象名(實(shí)參表列); 如：Compare cmp; 或Compare cmp(3,7); (5) 如果在類模板外定義成員函數(shù)，應(yīng)寫(xiě)成類模板形式： template 函數(shù)類型 類模板名成員函數(shù)名(形參表列) 函數(shù)體 例:template numtype Comparemax( ) return (xy)?x:y;,本講重點(diǎn)分析,對(duì)象數(shù)組的定義和初始化 對(duì)象的指針、對(duì)象成員的指針、this指針 對(duì)象動(dòng)態(tài)建立和釋放，New 和Delete 對(duì)象的復(fù)制和賦值區(qū)別，復(fù)制構(gòu)造函數(shù) 類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義、作用和訪問(wèn)方式；靜態(tài)成員函數(shù)的定義和作用 類的友元函數(shù)，友元類,第3次實(shí)驗(yàn)作業(yè),本次練習(xí)3道題，提交方式同前面，第5周末之前交。 1.建立一個(gè)對(duì)象數(shù)組，內(nèi)放5個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)（學(xué)號(hào)、成績(jī)），建立一個(gè)函數(shù)max，用指向?qū)ο蟮闹羔樧龊瘮?shù)參數(shù)，在max函數(shù)中找出5個(gè)學(xué)生中成績(jī)最高者，并輸出其學(xué)號(hào)（見(jiàn)P311.第5題） 2. 定義Boat與Car兩個(gè)類，兩者都有weight成員，并為每個(gè)類設(shè)計(jì)構(gòu)造函數(shù)（可賦初值也可以不賦初值），設(shè)置新值函數(shù)set, 打印成員值函數(shù)print。再定義二者的一個(gè)友元函數(shù)totalWeight(Boat B, Car C)，計(jì)算B、C兩者的重量和 3. 犀利哥看