C++高级编程五v1.2 暗影行者

1、1C C+高级编程高级编程 ( (五五) )联航精英训练营2C+C+的多态性的多态性3多态性多态性n 多态性（polymorphism）是面向对象程序设计的主要特征之一。多态性对于软件功能的扩展和软件重用都有重要的作用。n 多态性：发出同样的消息被不同类型的对象接收导致完全不同的行为；n 面向对象程序设计中多态性表现为以下几种形式：p重载多态：通过调用相同名字的函数，表现出不同的行为。运算符重载也是一种重载多态。p运行多态：通过基类的指针，调用不同派生类的同名函数，表现出不同的行为。p模板多态，也称为参数多态：通过一个模板，得到不同的函数或不同的类。这些函数或者类具有不同的特性和不同的行为。4

2、多态的实现多态的实现: :联编联编n 联编（binding）一个具有多态性的程序语句，在执行的时候，必须确定究竟是调用哪一个函数。也就是说，在执行的时候调用哪个函数是唯一的确定的，确定具有多态性的语句究竟调用哪个函数的过程称为联编（binding），有的资料也翻译成“绑定”。n 联编有两种方式：静态联编和动态联编p 静态联编：在程序编译时刻就能决定调用的是哪个函数，因此静态的多态性又称编译时的多态性 主要靠函数重载和操作符重载实现。p 动态的多态性（动态束定）在程序的运行过程中动态确定操作所指的对象，因此又称运行时的多态性。 主要靠虚函数实现。5例子例子-t1.cpp-t1.cpp#inclu

3、de using namespace std;class Pointpublic: Point(double i,double j)x=i; y=j; double area()const return 0;private: double x, y;class Rectangle:public Pointpublic: Rectangle(int i, int j, int k, int l); double area() const return w*h;private: double w, h;Rectangle:Rectangle(int i,int j,int k,int l):Poi

4、nt(i,j) w=k; h=l;void fun(Point &s) couts.area()endl;int main() Rectangle rect(3.0,5.2,15.0,25.0); fun(rect); return 0;输出：0结果不是我们想要的，如何处理？6虚函数虚函数n 虚函数是动态绑定的基础；p 说明方法： virtual() 在基类的函数的前面加上virtual关键字，那么所有的派生类都自动加上virtual关键字，故派生类的virtual关键字可以省略 优势：通过动态绑定可以使我们在编写程序时，使用继承层次中任意类型的对象，无须关心对象的具体类型，使用这些类

5、的程序无须区分函数是在基类还是在派生类中定义的。p 含义： 若类中一成员函数被说明为虚函数，则该成员函数在派生类中可能有不同的实现。当使用该成员函数操作指针或引用所标识的对象时，对该成员函数调用可采用动态绑定方式。7继承类图继承类图-t7.cpp-t7.cpp8虚函数例子虚函数例子#include using namespace std;class Pointpublic: Point(double i,double j)x=i;y=j; virtual double area()const return 0;private: double x,y;class Rectangle:public

6、 Pointpublic: Rectangle(int i,int j,int k,int l); virtual double area() const return w*h;private: double w,h;Rectangle:Rectangle(int i,int j,int k,int l):Point(i,j) w=k; h=l;/void fun(Point s) 结果将如何？void fun(Point &s) couts.area()endl;int main() Rectangle rect(3.0,5.2,15.0,25.0); fun(rect); retu

7、rn 0;输出：3759例子例子-t2.cpp-t2.cpp#include using namespace std;/虚函数的晚绑定只有对指针和引用有效class Basepublic: virtual int area() return 6; ;class Derived: public Basepublic: int area() return 12; ;int main() Base b; Derived d; coutb.area()endl; coutd.area()endl; b = d; coutb.area()endl; Base *b1 = new Derived; cou

8、tarea()endl; return 0;10动态束定实现的三个条件动态束定实现的三个条件n 要实现运行时的多态，需要以下条件：公共继承是基础；基类要有说明的是虚函数；调用虚函数操作的是指向对象的指针或者对象引用；或者是由成员函数调用虚函数；11虚函数有哪些限制虚函数有哪些限制? ?1. 如果虚函数在基类与派生类中出现，仅仅是名字相同，而形式参数不同，或者是返回类型不同，那么即使加上了virtual关键字，也是不会进行滞后联编的。2. 只有类的成员函数才能说明为虚函数，因为虚函数仅适合用于有继承关系的类对象，所以普通函数不能说明为虚函数。3. 静态成员函数不能是虚函数，因为静态成员函数的特点

9、是不受限制于某个对象。4. 内联（inline）函数不能是虚函数，因为内联函数不能再运行中动态确定位置。即使虚函数在类的内部定义，但是在编译的时候系统仍然将它看做是非内联的。5. 构造函数不能是虚函数，因为构造的时候，对象还是一片未定型的空间，只有构造完成后，对象才是具体类的实例。6. 构析函数可以是虚函数，而且通常声明为虚函数。12虚析构函数虚析构函数n 虚析构函数：在析构函数前加关键字virtual进行说明，则该析构函数称为虚析构函数；n 如果一个类的析构函数被说明为虚析构函数，则它的派生类中的析构函数也是虚析构函数，不管它是否使用了关键字virtual进行说明n 目的：p使用delete

10、运算符删除一个对象时，能保证析构函数被正确地执行；n 格式：class Bpublic: virtual B();；13纯虚函数纯虚函数n 引入p在基类中不能为虚函数给出一个有意义的实现时，可将其声明为纯虚函数，其实现留待派生类完成；n 作用p为派生类提供一个一致的接口n 声明格式class virtual ()=0； ； 14抽象类抽象类n 定义：含有纯虚函数的类称为抽象类；n 抽象类只能作为基类使用，其纯虚函数的实现由派生类给出；但派生类仍可不给出纯虚函数的定义，继续作为抽象类存在；n 抽象类是不能实例化的，不能生成抽象基类的对象，因此一般讲该类的构造函数说明为保护的访问控制权限。p只能作

11、为别的类的基类。15抽象类的作用抽象类的作用n 用作基类：在一个继承层次结构中，提供一个公共的根，并基于抽象类的操作，设计出对抽象类所描述的一类对象进行操作的公共接口，其完整的实现由派生类完成。n 用作指针或引用的基类型：保证进入继承层次的每个类都具有（提供）纯虚函数所要求的行为。n 在成员函数内可以调用纯虚函数，但在构造函数或析构函数内不能调用纯虚函数（纯虚函数没有实现代码）class Apublic ： virtual void f() = 0; void g() f(); /正确 A() f(); /错误16总结总结n 对象的最基本特征是封装和继承n 作为一种抽象数据，对象把实体的属性（

12、相关特征）和操作封装在一起，允许人们用自然的方式去模拟外部实体的结构和行为。n 继承是对象类实现可重用性和可扩充性的关键特征。在继承关系下对象类之间组成网状的层次结构。n 继承也带来了对象变量运行时绑定的复杂性，多态性和动态绑定使对象的类型机制实现更加灵活方便。17重载与重写的概念与区别重载与重写的概念与区别n 函数重写（override）也称作覆盖：是用于类的继承中，函数名、参数个数、类型都相同，仅函数体不同。n 函数重载（overload）：是指同一作用域的不同函数使用相同的函数名，但是函数的参数个数或类型不同，简单地讲，就是不同的函数使用同一标识符，并且这些函数位于同一作用域。n 函数隐

13、藏：既不是重载也不是重写，例如：函数名及参数完全相同却又不是虚函数，却在子类中重新实现该函数，也就是所谓的隐藏。18重写重写/覆盖覆盖n 覆盖是指派生类函数覆盖基类函数，特征是：（1）不同的范围（分别位于派生类与基类）；（2）函数名字相同；（3）参数相同；（4）基类函数必须有virtual关键字。 （5）重写函数必须和原函数具有相同的返回类型。 （6）const可能会使虚成员函数的重写失效。19函数重载函数重载 成员函数被重载的特征：（1）相同的范围（在同一个类中）；（2）函数名字相同；（3）参数不同；（4）virtual关键字可有可无。20函数隐藏函数隐藏n “隐藏”是指派生类的函数屏蔽了与

14、其同名的基类函数，规则如下：（1）如果派生类的函数与基类的函数同名，但是参数不同。 此时，不论有无virtual关键字，基类的函数将被隐藏（注意别与重载混淆）。（2）如果派生类的函数与基类的函数同名，并且参数也相同，但是基类函数没有virtual关键字。 此时，基类的函数被隐藏（注意别与覆盖混淆）。21实例实例研究：应用多态的工资发放系统研究：应用多态的工资发放系统n 某家公司按周支付雇员工资。n 雇员一共有4类：p定薪雇员：不管每周工作多长时间都领取固定的周薪；p钟点雇员：按工作的小时数领取工资，并且可以领取超过40小时以外的加班费；p佣金雇员：工资完全是销售业绩提成；p带薪佣金雇员：工资是

15、基本工资加销售业绩提成。在这次工资发放阶段，公司决定奖励带薪佣金雇员，把他们的基本工资提高10%。公司想实现一个C+程序多态的执行工资的计算。22练习练习n 构造异质链表23虚函数的实现机制虚函数的实现机制24效率的考虑效率的考虑n 面向对象语言需要动态绑定，即在运行时确定具体的操作调用。因此需要在运行时查找整个继承树，从而降低了效率。n 大多数语言优化了查找的机制，通常采用方法隐藏的技术，即把子类中的操作统一编码存贮在表中，从而使得绑定变成了查找hash表。在C+，这个表可以存放函数的指针，使效率得到了提高。25虚函数的实现机制虚函数的实现机制n 动态绑定又称滞后绑定，即在编译期并不确定函数

16、调用语句的执行代码，而是为它生成虚函数表用以存放同名，同参，同返回值的虚函数地址。真正的绑定推迟到程序运行时再完成。在运行中遇到以指针调用虚函数的语句时，现场决定应执行的具体代码。n 动态绑定是通过虚函数表实现的对于含有虚函数的多态，编译器为每个对象生成一个虚表指针，即在每个对象的内存映像中增加了一个_vfptr指针，它指向一个虚函数vtable。例如在基类的虚函数表中列出基类所有虚函数的入口地址。26虚函数的内存映像虚函数的内存映像27例子例子-t4.cpp-t4.cpp#include using namespace std;class Aprotected: int k;public:

17、A()k = 3; virtual int getValue()return k;class B:public A public: virtual int getValue()return k*2;void F(A *p) coutgetValue()endl;int main() A *ba = new A; B *bp = new B; coutsizeof(ba)endl; coutsizeof(*ba)endl; F(bp); return 0;输出结果应该是什么？28虚函数实现原理虚函数实现原理29异常处理异常处理30C C错误处理机制错误处理机制1. 函数返回错误编码2. 使用全局

18、变量保存错误编码3. 出错时终止程序运行n 缺点：1.难以统一标准2.复杂3. 构造和析构函数没有返回值4. 出错就返回，用户接受度低31异常处理机制异常处理机制n C+异常处理的基本思想是简化程序的错误代码，为程序的健壮性提供了一个标准检测机制：若底层发生问题，则逐级上报，直到有能力处理此异常为止。n 异常处理的优势：1. 增强程序的健壮性。2. 使代码变得更简洁优美，更易维护。3. 错误信息更灵活丰富。n 缺点：1. 性能下降5%14%。2. 破坏了程序的结构性。3. 完成正确的异常安全的代码，需要付出更大的代价。32抛出异常抛出异常任何时候，程序在执行中遇到了非正常状况都可以抛出异常异常

19、用throw语句抛出A *p = new A;if (p = NULL) throw string(“Out of Memory.”);一旦抛出异常，则程序将在throw语句处跳出33捕获异常捕获异常异常也由程序员负责捕获用trycatch( )语句来捕获异常没有捕获的异常将被忽略try catch(string &s) catch(double x) 34异常的传递异常的传递n 产生异常之后，程序会立刻跳转p 跳出到最近的一层捕获异常的语句p 如果当前没有捕获语句或者捕获语句中没有匹配的异常，则程序会跳出当前的函数n 在函数的调用处，如果没有捕获住异常，则直接跳转到更高一层的调用者n

20、 如果一直没有捕获该异常，+将会使用默认的异常处理函数p 该处理函数可能会让程序最终跳出main函数并导致程序异常终止35捕获任意捕获任意异常异常-t5.cpp-t5.cpp#include using namespace std;int main( ) int a, b; a = 8; b = 4; try if (b = 0) throw Divided by Zero!; else double c = a/b; cout c endl; catch(const char *) cout Exception caught! endl; 36标准标准IOIO库库37标准标准IOIO头文件头

21、文件类型类型iostreamistream 从流中读取ostream写到流中去iostream对流进行读写;从istream和ostream派生fstreamifstream从文件中读取,由istream派生而来ofstream写到文件中去;由ostream派生而来fstream读写文件;由iostream派生而来sstreamistringstream从string对象中读取;由istream派生而来ostringstream写到string对象中去;由ostream派生而来stringstrem对string对象进行读写;由iostream派生而来参考：C+ Primer中文版第8章标准I

22、O库38IOIO类型特性类型特性n IO类中对国际字符的支持 标准库中还定义了一组相关的类型,支持wchar_t类型. 在每个类都加上“w” 前缀,以此与char类型的版本区分开来IO对象不可复制和赋值 ofstream out1, out2; out1 = out2; /错误 形参或返回类型也不能为流类型。如果需要传递或返回IO对象，则必须传递或返回该对象的指针或引用。39流的概念及用途流的概念及用途n C+的I/O是以字节流的形式实现的，流(stream)实际上就是一个字节序列。n输入流:在输入操作中，字节从输入设备(如键盘、磁盘、网络连接等)流向内存；n输出流:在输出操作中，字节从内存流

23、向输出设备(如显示器、打印机、磁盘、网络连接等);n 应用程序把字节的含义与字节关联起来。n 输人/输出系统的任务实际上就是以一种稳定、可靠的方式在设备与内存之间传输数据。40有关流的头文件有关流的头文件n iostream：包含了操作所有输入/输出流所需的基本信息，因此大多数C+程序都必须包含它。n iomanip：如果用到了含参数的流操纵算子，则必须包含它，如需使用setfill, setw, setbase, setprecision等。n fstream：包含了文件操作所需的基本信息。当程序用到文件时，必须包含它。41输入输出流类输入输出流类iosistreamostreamifstr

24、eamofstreamiostreamfstream42标准流标准流n cin是类istream的对象，它与标准输入设备(通常指键盘)连在一起。n cout是类ostream的对象，它与标准输出设备(通常指显示设备)连在一起。n cerr是类osteam的对象，它与标准错误输出设备连在一起，对象cerr的输出是无缓冲的。 n clog是类ostream的对象，它与标准错误输出设备连在一起，对象clog的输出是有缓冲的。43流的概念及用途流的概念及用途n I/O操作是以对数据类型敏感的方式执行的。C+的I/O操作是以字节流的形式实现的。流实际上就是字节序列。n C+提供了低级和高级I/O功能。低

25、级I/O功能通常只在设备和内存之间传输一些字节。高级I/O功能把若干个字节组合成有意义的单位，如整数、浮点数、字符、字符串以及用户自定义类型的数据。n C+提供了无格式I/O和格式化I/O两种操作。无格式I/O传输速度快，但使用起来较为麻烦。格式化I/O按不同的类型对数据进行处理，但需要增加额外的处理时间，不适于处理大容量的数据传输。 44输出流输出流n C+的类ostream提供了格式化输出和无格式输出的功能 n 输出功能包括p用流插入运算符输出标准类型的数据；p用成员函数put输出字符；p成员函数write的无格式化输出；p输出特定形式数值45流插入运算符流插入运算符n 输出标准类型的数据

26、。n 格式： cout 数据项 ；n eg. #include using namespace std;int main() cout Welcome to C+!n; return 0;输出结果：Welcome to C+!流插入运算符46输出流输出流输出char*类型的变量#include using namespace std;int main()const char *string = test;cout Value of string is: string nValue of static_cast( string ) is: static_cast( string ) endl;r

27、eturn 0;输出结果：Value of string is: testValue of static_cast( string ) is:0 x80488a0返回char*类型的字符串 返回字符串中第一个字符的地址 输出的地址是用十六进制格式表示 47用成员用成员函数函数putput输出字符输出字符n cout.put(A); 将字符A显示在屏幕上。 连续调用put函数： cout.put(A).put(n); 该语句在输出字符A后输出一个换行符。圆点运算符(.)从左向右结合，put 成员函数返回调用put的对象的引用。n cout.put(65);用ASCII码值表达式调用put函数，语

28、句也输出字符A。48writewrite的无格式输出的无格式输出n 调用成员函数write可实现无格式输出。这个函数把一定量的字节从字符数组中输出。这些字节都是未经任何格式化的，仅仅是以原始数据形式输出。例如： char buffer = HAPPY BIRTHDAY; cout.write(buffer,10); 输出buffet的10个字节n 函数调用：cout.write(ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ,10); 显示了字母表中的前10个字母。 49输入流输入流n 流读取运算符 n get函数n getline函数n 其他函数50流读取运算符流读取运算符n 流的输入

29、最常用的是流读取运算符。n 流读取运算符通常会跳过输人流中的空格、tab键、换行符等空白字符。n 当遇到输入流中的文件结束符时，流读取运算符返回0(false);否则，流读取运算符返回对调用该运算符的对象的引用。51实例实例n 查找某次考试的最高成绩。假定事先不知道有多少个考试成绩，并且用户会输入表示成绩输入完毕的文件结束符。当用户输入文件结束符时，while循环结构中的条件(cingrade)将变为0(即false)。52#include using namespace std;int main() int grade, highestGrade = -1; cout grade) if (

30、 grade highestGrade )highestGrade = grade;cout Enter grade (enter end-of-file to end): ;cout nnHighest grade is: highestGrade endl; return 0;输出结果：Enter grade (enter end-of-file to end): 67Enter grade (enter end-of-file to end): 87Enter grade (enter end of file to end): 73Enter grade (enter end-of-fi

31、le to end): 95Enter grade (enter end-of-file to end): 34Enter grade (enter end-of-file to end): 99Entergrade (enter end-of-file to end): zHeighest grade is: 9953成员函数成员函数getgetn 不带参数的get函数从指定的输入流中读取(输入)一个字符(包括空白字符)，并返回该字符作为函数调用的值；n 当遇到输入流中的文件结束符时，该版本的get函数返回EOF。 54#include using namespace std;int mai

32、n() char c; cout Before input, cin.eof() is cin.eof() nEnter a sentence followed by end-of-file:n; while (!cin.eof() c = cin.get(); cout.put( c ); cout nEOF in this system is: (int)c; cout nAfter input, cin.eof() is cin.eof() endl; return 0;55带一个字符型参数的带一个字符型参数的getget成员函数成员函数自动读取输人流中的下一个字符。例: char c1

33、,c2,c3; cin.get(c1); cin.get(c2); cin.get(c3);若输入:AB CD则:c1=A,c2=B,c3=n56 例子例子例:读取当前行的剩余字符,但不对它们作任何处理 void new_line( ) char symbol; do cin.get(symbol); while (symbol !=n）; 57带有三个参数的带有三个参数的getget成员函数成员函数n 参数分别是接收字符的字符数组、字符数组的大小和分隔符(默认值为n)。n 函数或者在读取比指定的最大字符数少一个字符后结束，或者在遇到分隔符时结束。n 为使字符数组(被程序用作缓冲区)中的输入字

34、符串能够结束，函数不把分隔符放到字符数组中，但是分隔符仍然会保留在输入流中。因此第二次get函数调用所得的结果将是个空行，除非讲结束符从输入流中移除（可以使用cin.ignore()）。58#include using namespace std;int main() const int SIZE = 80; char buffer1 SIZE ; char buffer2 SIZE ; cout Enter a sentence: buffer1; /cin.get(buffer1,SIZE, ); /cin.ignore(); cout nThe string read with cin

35、was: endl buffer1 endl endl; cin.get( buffer2, SIZE ); cout The string read with cin.get was: endl buffer2 endl; return 0;例子例子59成员函数成员函数getlinegetlinen 与带三个参数的get函数类似，它读取一行信息到字符数组中，然后插入一个空字符。n 所不同的是，getline要去除输入流中的分隔符(即读取字符并删除它)，但是不把它存放在字符数组中。60#include using namespace std;int main() const int SIZE

36、= 80; char buffer SIZE ; cout Enter a sentence: endl; cin.getline( buffer, SIZE ); cout nThe sentence entered is: endl buffer endl; return 0;61istreamistream类中的其他成员函数类中的其他成员函数n ignore用于在需要时跳过流中指定数量的字符(默认个数是1)，或在遇到指定的分隔符(默认分隔符是EOF，使得ignore在读文件的时候跳过文件末尾)时结束。n putback将最后一次用get从输人流中提取的字符放回到输入流中。n peek返回

37、输入流中的下一个字符，但并不将其从输入流中删除。 62istreamistream类中的其他成员函数类中的其他成员函数n 成员函数read无格式输入n gcount统计最后输入的字符个数63#include using namespace std;int main() const int SIZE = 80; char buffer SIZE ; cout Enter a sentence: endl; cin.read( buffer, 20 ); cout endl The sentence entered was: endl; cout.write( buffer, cin.gcount

38、() ); cout endl; return 0;例子例子输出结果：Enter a sentence:Using the read, write, and gcount member functionsThe sentence entered was:Using the read,write64格式化输入格式化输入/ /输出输出n C+提供了大量的用于执行格式化输入/输出的流操纵符和成员函数。n 功能: 整数流的基数：dec、oct、hex和setbase() 设置浮点数精度:precision、setprecision() 设置域宽:setw、width() 设置域填充字符:fill、se

39、tfill()65hexhex、octoct、decdec和和setbasesetbase#include #include using namespace std;int main() int number; cout number; cout number in hexadecimal is: hex number endl; cout dec number in octal is: oct number endl; cout setbase(10) number in decimal is: number endl; return 0;输出结果：Enter a decimalnumber

40、: 2020 in hexadecimal is:1420 in octal is: 2420 in decimal is: 20 66浮点精度（浮点精度（precisionprecision，setprecisionsetprecision）#include #include #include using namespace std;int main() double root2 = sqrt( 2.0 ); int places;/ use fixed point format cout fixed; for ( places = 0; places = 9; places+ ) cout

41、.precision( places ); cout root2 endl; for ( places = 0; places = 9; places+ ) cout setprecision( places ) root2 endl; return 0;67域域宽（宽（widthwidth，setwsetw）#include #include using namespace std;int main() int widthValue = 4; char sentence 10 ; cout Enter a sentence: sentence ) cout.width( widthValue

42、+ ); cout sentence endl; / coutsetw(widthValue+) sentence endl; cin.width( 5 ); return 0;68用户自定义的流操纵算子用户自定义的流操纵算子#include using namespace std;ostream& bell( ostream& output ) return output a; / issue system beep ostream& carriageReturn( ostream& output ) return output r; / issue carr

43、iage return ostream& tab( ostream& output ) return output t; / issue tab ostream& endLine( ostream& output ) return output n flush; / issue endl-like end of line 69输出结果：int main() cout Testing the tab manipulator: endLine a tab b tab c endLine; cout Testing the carriageReturn and bel

44、l manipulators: endLine .; cout bell; / use bell manipulator cout carriageReturn - endLine; return 0; 70小结小结 C+的I/O操作是以字节流的形式实现的。流实际上就是字节序列。输入/输出系统的任务实际上就是以一种稳定、可靠的方式在设备与内存之间传输数据。C+提供了低级和高级I/O功能。低级I/O功能通常只在设备和内存之间传输一些字节。高级I/O功能把若干个字节组合成有意义的单位。71小结小结C+提供了无格式I/O和格式化I/O两种操作。头文件iostream包括了操作所有输入/输出流所需的基

45、本信息，因此在大多数C+程序中都应该包含这个头文件。在执行格式化I/O时，如果流中带有含参数的流操纵算子，头文件iomanip所包含的信息是有用的。72小结小结头文件fstream包含了文件处理操作所需的信息。类istream支持流的输入操作。类ostream支持流的输出操作。类iostream同时支持流的输入、输出操做。类istream和ostream是通过单一继承从基类ios派生出来的。类iostream是通过多重继承从类istream和ostream派生出来的。73小结小结重载的左移位运算符()表示流的输入，称为流读取运算符。cin是类istream的对象，它与标准输入设备(通常指键盘)

46、“连”在一起。cout是类ostream的对象，它与标准输出设备(通常指显示器)“连”在一起。74小结小结流操纵算子endl用来插入一个换行符，并同时刷新输出缓冲区。C+编译器能够自动识别输入、输出数据的类型。我们通常在while循环结构的首部用流读取运算符输入一系列值。当遇到文件结束符时，流读取运算符返回0。75小结小结不带参数的get函数读取(输入)一个字符，并返回该字符；带一个字符型参数的get成员函数输入一个字符。带有三个参数的get成员函数，其三个参数分别是接收字符的字符数组、字符数组的大小和分隔符(默认值为n)。76文件文件77文件文件n 临时数据p存储在变量和数组中的数据是临时的

47、，这些数据在程序运行结束后都会消失。 n 文件p目的：文件用来永久地保存大量的数据。p存储：计算机把文件存储在二级存储设备中(特别是磁盘存储设备)。 78文件中的数据层次文件中的数据层次n 位(bit): 最小数据项：0和1n 字符(character)/字节(byte)字符：数字、字母和专门的符号字节：0、1序列 （常见的是8位/字节）字符用字节表示n 域(field)：一组有意义的字符n 记录(record)p 一组相关的域p 记录关键字（record key)：用于检索n 文件(file)：一组相关的记录n 数据库：一组相关的文件79文件中记录的组织方式文件中记录的组织方式 n 文件中记

48、录常见的两种组织方式p顺序访问文件(sequential access file) : 按记录关键字字段的顺序存储记录的文件。 例：在工资表文件中记录通常按雇员标识号的顺序存储与访问。 p随机访问文件（random access file) 按随机顺序访问与存储记录的文件。80文件和流文件和流n C+语言把每一个文件都看成一个有序的字节流（把文件看成n个字节） p每一个文件或者以文件结束符(end-of-file marker)结束，或者在特定的字节号处结束p当打开一个文件时，该文件就和某个流关联起来p与这些对象相关联的流提供程序与特定文件或设备之间的通信通道 例如cin对象(标准输入流对象)

49、使程序能从键盘输入数据，cout对象(标准输出流对象)使程序能向屏幕输出数据，cerr和clog对象(标准错误流对象)使程序能向屏幕输出错误消息。 81ifstream, fstream, ofstreamifstream, fstream, ofstreamn 要在C+中进行文件处理，就要包括头文件和。p头文件包括流类ifstream(从文件输入)、ofstream(向文件输出)和fstream(从文件输入，输出)的定义。生成这些流类的对象即可打开文件。82建立顺序访问文件建立顺序访问文件 n C+把文件看作是无结构的字节流 n 记录的说法在C+文件中是不存在的。程序员必须提供满足特定应用程

50、序要求的文件结构。n 问题：怎样给文件强加一个记录结构 ？ 83例子例子file_out.cppfile_out.cpp#include #include / file stream#include using namespace std;int main() ofstream outClientFile( clients.dat, ios:out ); / exit program if unable to create file if ( !outClientFile ) / overloaded ! operator cerr File could not be opened endl;

51、 exit( 1 ); cout Enter the account, name, and balance. endl account name balance ) outClientFile account name balance endl; cout account name balance )只要cin的failbit和badbit都没有设置，则条件保持true。输入文件结束符设置cin的failbit。operator void*函数可以测试输入对象的文件结束符，而不必对输入对象显式调用eof成员函数。90打开输入文件打开输入文件n ifstream inClientFile( “c

52、lients.dat”, ios:in ); p 生成ifstream对象inClientFile，并将其与打开以便输入的文件clients.dat相关联。括号中的参数传入ifstream构造函数，打开文件并建立与文件的通信线路。p 打开ifstream类对象默认为进行输入，因此下列语句等价： ifstream inClientFile( “Clients.dat” );p 和ofstream对象一样，ifstream对象也可以生成而不打开特定文件，然后再将用open对象与文件相连接。 91例子例子见代码file_in.cpp92文件位置指针文件位置指针n 为了按顺序检索文件中的数据，程序通常

53、要从文件的起始位置开始读取数据，然后连续地读取所有的数据，直到找到所需要的数据为止。可能需要反复多次。n 文件位置指针( file position pointer）：用于指示读写操作所在的下一个字节号；是个整数值，指定文件中离文件开头的相对位置(也称为离文件开头的偏移量)，93文件指针重新定位文件指针重新定位n istream类和ostream类都提供成员函数，使文件位置指针重新定位p istream类的seekg (即“seekget”) ：每个istream对象有个get指针，表示文件中下一个输入相距的字节数p ostream类的seekp (即“seekput”)：每个ostream对

54、象有一个put指针，表示文件中下一个输出相距的字节数n seekg和seekp的第一个参数通常为long类型的整数，表示偏移量。第二个参数可以指定寻找方向： ios:beg(默认)相对于流的开头定位 ios:cur相对于流当前位置定位 ios:end相对于流结尾定位94文件位置指针的例子文件位置指针的例子 / position to the nth byte of fileObject / assumes ios:beg fileObject.seekg( n ); / position n bytes forward in fileObject fileObject.seekg( n, io

55、s:cur ); / position y bytes back from end of fileObject fileObject.seekg( y, ios:end ); / position at end of fileObject fileObject.seekg( 0, ios:end );95获取文件指针值获取文件指针值n 成员函数tellg和tellp分别返回get和put指针的当前位置。下列语句将get文件位置指针值赋给long类型的变量location。 location = filObject.tellg();96更新顺序访问文件更新顺序访问文件n 格式化和写入顺序访问文件

56、的数据修改时会有破坏文件中其他数据的危险 n 例如，如果要把名字“White”改为“Worthington”，则不是简单地重定义旧的名字。White的记录是以如下形式写入文件中的： 300 White 0.00 如果用新的名字从文件中相同的起始位置重写该记录，记录的格式就成为： 300 Worthington 0.00因为新的记录长度大于原始记录的长度，所以从“Worthington”的第二个“o”之后的字符将重定义文件中的下一条顺序记录。n 出现该问题的原因在于：在使用流插入运算符的格式化输入，输出模型中，域的大小是不定的，因而记录的大小也是不定的。例如，7、14、-117、2047和273

57、83都是int类型的值，虽然它们的内部存储占用相同的字节数，因此，格式化输入输出模型通常不用来更新已有的记录。97更新顺序访问文件（续）更新顺序访问文件（续）n 一种解决方法：将在300 White 0.00之前的记录复制到一个新的文件中，然后写入新的记录并把300 White 0.00之后的记录复制到新文件中。这种方法要求在更新一条记录时处理文件中的每一条记录。如果文件中一次要更新许多记录，则可以用这种方法。98运算符重载运算符重载99运算符重载运算符重载n 运算符重载就是赋予已有的运算符多重含义。n C+中通过重新定义运算符，使它能够用于特定类的对象执行特定的功能，这便增强了C+语言的扩充

58、能力。100运算符重载的注意事项运算符重载的注意事项n 不能重载的运算符名 : .* . ? :n 重载运算符必须具有一个类类型(或枚举类型)操作数n 优先级和结合性是固定的 x = y + z;n 不再具有短路求值特性 重载运算符并不保证操作数的求值顺序, 尤其是逻辑运算和逗号操作符。重载&、|、或逗号 运算符不是好的做法。101类成员与非类成员类成员与非类成员n 大多数的重载运算符可以定义为普通非成员函数或类的成员函数。 作为类成员的重载函数，其形参看起来比操作数数目少1。 String& operator =(const String &rhs); String&

59、amp; String:operator = (const String &rhs)n 一般讲算术和关系操作符定义为非成员函数, 而将赋值操作符定义为成员;n 当操作符为成员函数时, this指针指向左操作数, 因此,非成员operator+定义两个形参。102操作符重载和友元的关系操作符重载和友元的关系n 操作符定义为非成员函数时， 通常必须将它们设置为所操作类的友元。因为在这种情况下，操作符通常需要访问类的私有部分。103重载运算符的使用重载运算符的使用1. 可以像使用内置类型操作符一样使用 cout a+b endl;2. 可以像调用普通函数一样调用重载运算符, 指定函数并传递适

60、当类型适当数目的参数。 cout operator+(a, b) endl;104重载运算符的设计重载运算符的设计n 不要重载具有内置含义的操作符 （& ， & ， |） 重载的赋值运算应当在赋值的内置含义基础上进行定制,而不是完全绕开。n 大多数操作符对类对象没有意义 根据需要将某些运算符重载n 复合赋值运算符 =, +=n 相等和关系运算符( = !=)n 选择成员或非成员实现 1. = () -等必须定义为成员（+=不是必须） 2. 改变对象状态或与给定类型密切联系的其他运算符,如自增、自减，应定义为类成员 3. 对称的操作符，如算术运算、关系操作符、位操作符。最好定义为普通非成员函数。警告: 不要滥用运算符重载105单目运算符的重载单目运算符的重载1 1n operator +作为友员的重载class A friend A& operator + (A&);int a,b;public:A(int x