C--3-对象与类-例子-PPT课件

1、Chap3 C+ 的类李春花QQ: 471767100武汉光电国家实验室B405类和对象对象(object)表示现实世界中可以明确识别的实体。例如，学生、圆、按钮等。对象具有状态和行为。类(class)定义了同一类对象共有的属性和方法。类是对象的模板、蓝图。对象是类的实例。状态(变量)行为(方法)姓名:张三学号:0001身高:1.73学习工作娱乐class Circle private: double radius ; public: Circle() ； Circle(double r)； double findArea() ；;#include “Circle.h”Circle:Circl

2、e() radius = 1.0;Circle:Circle(double r) radius = r;double Circle:findArea() return radius * radius * 3.14;示例-圆类数据成员函数成员声明构造函数声明Circle c1;radius=1.0;Circle c2(3.0);radius=3.0;Circle c3(15.0);radius=15.0;构造函数定义函数成员定义Circle.hCircle.cppmain.cpp#include “Circle.h”void main() Circle c1, c2(3.0); coutc1.f

3、indArea(); cout 0.0 ) radius = r; else radius = 1.0; Circle c1; /用户没指定参数，调用缺省构造函数 Circle c2( 5.0 ); /调用带参数构造函数，实参5.0传给形参r，将对象c2的 / 半径设为5.0 cout c1.radiuse; /1.0 cout c2.radiuse; /5.0类的声明及定义类的声明：由保留字class、struct或union加上类的名称构成。类的定义：包括类名的声明部分和类由 括起来的主体两部分构成。类的实现：通常指类的函数成员的实现，即定义类的函数成员。class 类型名; /前向声明c

4、lass 类型名 /类的定义private： 私有成员声明或定义; protected： 保护成员声明或定义; public： 公有成员声明或定义; ; 类保留字：class、struct或union可用来声明和定义类。访问权限封装机制定义数据成员、函数成员和类型成员的访问权限, 提供对外访问接口访问内部私有或保护数据。包括三类：private：私有成员可被本类的函数成员访问，不能被派生类函数成员、其它类的函数成员和普通函数访问。protected：受保护成员可被本类和派生类的函数成员访问，不能被其它类函数成员和普通函数访问。public：公有成员可被任何函数成员和普通函数访问。注意：类的友元

5、不是当前类的成员，可以在private、protected和public等任意位置说明，友元可以像类自己的函数成员一样访问类的所有成员。进入class定义的类时，缺省访问权限为private；进入struct和union定义的类时，缺省访问权限为public。7class FEMALE /缺省访问权限为privateint age; /私有的, 本类函数成员和友员可访问public：/访问权限改为publictypedef char *NAME; /公有的, 都能访问protected： /访问权限改为protectedNAME nickname; /本类和派生类函数成员、友员可访问NAME

6、getnickname ( ) return nickname; ; /自动内联public：/访问权限改为publicNAME name; /公有的, 都能访问 w; void main (void) FEMALE :NAME n=; /任何函数都能访问公有name n=w.nickname; /错误，main不得访问保护成员 n=w.getnickname ( ) ; /错误， main不得调用保护成员 int d=w.age; /错误, main不得访问私有age【例3-4】定义FEMALE类 访问权限用法使用private、protected和public保留字标识每一区间

7、的访问权限，同一保留字可以多次出现; 同一区间内可以有数据成员、函数成员和类型成员，习惯上按类型成员、数据成员和函数成员分开; 成员可以任意顺序出现在类定义中，函数成员的实现既可放在类体外面；也可内嵌在类体定义中，此时会自动成为内联函数; 若函数成员在类的定义体外实现，则须在函数返回类型和函数名之间，使用类名和作用域运算符“:”指明该函数成员所属的类; 声明类时不允许初始化数据成员，应由构造函数完成; 类的定义体花括号后要有“；”作为类体结束标志。9class COMP double r, v; public：COMP (double rp, double vp) r=rp; v=vp; /自

8、动内联inline double getr ( ); /inline保留字可以省略, 后面有定义double getv ( ) ; ; inline double COMP:getv ( ) return v; /定义内联void main (void) COMP c(3, 4) ; double r=c.getr ( ) ; /此时getr的函数体未定义, 内联失败double v=c.getv ( ) ; /函数定义在调用之前, 内联成功inline double COMP:getr ( ) return r; /定义内联【例3-7】定义一个复数类 内联函数必须在使用前进行定义10#inc

9、lude #include #include struct STRING char *s; STRING (char *) ; STRING ( ) ; ; STRING:STRING (char *t) s= (char *) malloc (strlen (t) +1); strcpy (s, t) ; coutConstruct: s; STRING:STRING ( ) /防止反复释放内存 if (s=0) return; coutDeconstruct： s; free (s) ; s=0; /提倡0代替null指针void main (void) STRING s1 (String

10、 1n) ; STRING s2 (String 2n) ; STRING (“Constantn”); /常量对象 cout RETURNn; /自动析够构s2, s1Construct: String 1Construct: String 2Construct: ConstantDeconstruct: ConstantRETURNDeconstruct: String2Deconstruct: String1构造析构顺序3.4new和delete内存管理函数和new、delete的区别：内存分配：malloc为函数，实参用值表达式，分配后内存初始化为0；new为运算符，操作数用类型表达式

11、，先在底层调用malloc，然后调用构造函数; 内存释放：free为函数，实参用指针类型值表达式，直接释放内存；delete为运算符，操作数为指针类型值表达式，先调用析构函数，然后底层调用free。如为简单类型 (没有构造、析构函数) 指针分配和释放内存，则new和malloc、delete和free没有区别，可混合使用，如new分配的内存可用free释放。12new 类型表达式：int *p=new int; /等价int *p=new int (0) ; 数组形式仅第一维下标可为任意表达式，其它维为常量表达式：int (*q) 68=new intx+2068; 【例3-13】为对象数组分

12、配内存时，必须调用参数表无参构造函数。delete 指针指向非数组的单个实体使用delete p, 如p指向对象，则先调用析构函数，再释放对象所占的内存。delete 指针指向任意维的数组时使用delete p; 否则内存泄露如p指向对象数组，则对所有对象 (元素) 先调用析构函数。然后释放对象数组占有的内存。13#include #include class ARRAY /class体的缺省访问权限为privateint*a, r, c; public： /访问权限改为publicARRAY (int x, int y) / int型可用malloc r=x ; c=y ; a=new in

13、t r *c ; ARRAY ( ) if (a) delete a; a=0; /可用free(a); 也可用delete a; void main (void) ARRAY y (3, 5) , *p; p=new ARRAY(5, 7); delete p; /main返回前析构y/不能用malloc, ARRAY需要调构造函数/不能用free, 否则p未调用析构函数14两种内存管理方式的区别ar=0c=0r. c =35个整型元素p(a) p = new Array(5,7)Step 1: 为对象分配内存p=(Array *)malloc(sizeof(Array)Step 2: 调用

14、构造函数a=new int r * c(b) p = (Array *)malloc(sizeof(ARRAY)a=nullr=0c=0pr=5c=715ar=5c=7r.C =35个整型元素p(d) delete pStep 2: 释放Array对象内存free(p)Step 1: 先调析构函数delete a，释放a指向的内存(b) free(p)ar=5c=7r.C =35个整型元素p直接释放Array对象内存，没有调析构函数，导致a指向的35个整型元素所占内存没释放两种内存管理方式的区别16new还可对已经析构的变量重新构造，从而减少变量的说明个数，提高内存的使用效率。(需高版本C+编

15、译器支持，通常要包含iostream.h) STRING x (Hello!) , *p=&x; x. STRING ( ) ; /析构对象，但对象所占内存没释放new (&x) STRING (The World) ; new (p) STRING (The World) ; 这种用法可以节省内存或栈的空间。173.5隐含参数thisthis指针是一个隐含的const指针，不能移动或对该指针赋值（即该指针是const的）。它是普通函数成员的第一个参数，指向要调用该函数成员的对象。*this代表当前被指向的对象。当通过对象调用函数成员时，对象的地址作为函数的第一个实参首先压栈，通过这种方式将对

16、象地址传递给隐含参数this。构造函数和析构函数的this参数类型固定。由于析构函数的参数表必须为空，this参数又无类型变化，故析构函数不能重载。类的静态函数成员没有隐含的this指针。18this指针class A int age;public: void setAge( int age) this-age = age;/this类型：A*const this A a; a.setAge(30); /函数setAge通过对象a被调用时，setAge函数的第一个参数是 / A*const this指针，指向调用对象a。 / this-age = a.age = 30a的地址传给this19c

17、lass TREE int value; /保存节点值 TREE *left, *right; public： TREE(int) ; /TREE * const this TREE( ) ; /TREE * const this const TREE *find (int) const; / 这个const是修饰this指针，/const TREE * const this; TREE:TREE (int value) /隐含参数this指向要构造的对象this-value=value; /等价于TREE:value=valueleft=right=0; /C+提倡空指针NULL用0表示co

18、nst TREE* TREE:find (int v)const /this指向调用对象if (v=value) return this; /this指向找到的节点 if (vfind (v) : 0; /递归查左子树return right!=0？right-find (v) ：0; /递归查右子树 /查右子树, 调用时新this=right3.6对象初始化若存在以下因素, 必须自定义构造函数：类若定义了只读或引用类型的非静态(static)数据成员, 这些成员必须通过自定义构造函数初始化; 若类A包含类B的非静态对象成员，而类B的构造函数参数表都有参数，则类A必须自定义构造函数(无论参数表

19、是否有参数)：以便用实参初试化类B的非静态对象成员。注意：C+缺省的无参的A( ) 只会调用无参的B( ) 。若子类的基类只定义了参数表有参数的构造函数，这些基类成员必须通过带参数的构造函数初始化; 那么子类必须自定义构造函数(无论参数表是否有参数) ，否则无法传递参数给父类构造函数初始化位置：在构造函数的参数表之后、函数体之前, 所有的基类和数据成员都应在此初始化（称为成员初始化列表）, 并且只能在该处初始化一次，在其函数体内的赋值不应视作初始化。21数据成员初始化方法：数据成员不能在定义时初始化，必须用构造函数初始化; class A int i= 0； /错，不能在定义时初始化 。 ;成

20、员按照在类体内定义的先后次序初始化，与出现在初始化列表的次序无关; class A int i; int j; public: A( ):j(0),i(0) /还是先初始化 i, 后初始化 j。按定义顺序初始化 i = 1; j = 1; /在函数体内不应看做初始化，而是赋值 ;22数据成员初始化方法：普通数据成员没有出现在初始化列表位置时，若所属对象为全局、静态或new的对象，将具有缺省值0; class A int i; public: A( ) ; A a; /a为全局对象， a.i = 023数据成员初始化方法：只读、引用、对象成员只能出现在初始化列表中; 【例3-16】 struct

21、 B int i; B(int x):i(x) /B只定义了带参数构造函数 ; class A /以下三种情况之一，必须自定义构造函数 const int i; /只读 int j; int &ri; /引用 B b; /对象成员， /B只有带参数的构造函数 public: A( )：i(0) , j(0), ri (j) , b(1) j=3; ;从这个例子可以看出：由于类 B只定义了带参数的构造函数，为了初始化对象成员b，A必须自定义构造函数。否则没有机会传递参数给B的构造函数。同样的道理，如果A有基类，而且基类只定义了带参数的构造函数，我们必须定义A的构造函数。24数据成员初始化方法：基

22、类和非静态对象成员没有出现在初始化列表位置时，此时必然调用其无参构造函数对其初始化（ 因为无法传递参数）; 如果类仅包含公有成员且没有定义构造函数，则可以采用同C兼容的初始化方式，即：使用花括号初始化数据成员; 用new分配的对象数组必须调用无参构造函数初始化。25struct A int a, b; w=1, 2; /全部为公有成员, 未定义构造函数class B int c; public： B (int x) c=x; ; /c可以不出现在初始化列表里 /最好是B (int x) ：c (x) class C const int d; /只读 B e; /e为对象成员，类B构造函数参数表

23、有参数, 类C须定义构造函数public： C ( ) ：d (0), e (0) ; /无参构造函数 C (int x) ：e (x), d (x) ; /重载构造函数按定义顺序d、e初始化 C (int x, int y) ：d (x) , e (y) ; /只读、引用、对象成员如d、e不能在 中赋值; void main (void) B b1 (8), b2=9, b3= (2, 3) ; C c16=3, (4, 5), C (6), C (7, 8), C ( ) ; C *qc=new C(3) , *rc=new C4; /对象数组为其元素调用C ( ) 共4次 delete

24、qc; delete rc; /对象数组用delete 析构4次、释放1次对象数组/等号右边只能一个值, 等于B b1(8), b2(9) ,b3(3)/元素C(3) , C (5), C(6), C(7, 8), C( ),C( )26为构造函数指定实参的方式为构造函数指定实参有三种形式：class A; /假设A的构造函数参数类型为char *A a1(“obejct1 of A”);A a2 = A(“obejct1 of A”);A a3 = “obejct3 of A”; /只能被用于单个实参的情形假设class B有一个无参构造函数B( )，我们可以写B b1；B b2 = B(

25、);B b3( ); /这样对吗？判断一个类是否需要自定义构造函数一个准则：是否需要传递参数如果有只读成员，引用成员：必须在成员初始化列表里初始化，我们必须自定义构造函数，否则无法初始化这两种成员如果有对象成员（注意不是对象指针）：必须在成员初始化列表初始化。如果对象成员的初始化必须带参数，我们当然必须自定义构造函数，否则我们是没有机会传递参数的。（如果对象成员的初始化可以不带参数，那我们可以不自定义构造函数，因为我们不需要传递参数，系统会自动地初始化）。如果基类的构造也必须传递参数，道理同上，我们也必须自定义构造函数。自定义的构造函数是否必须带参数？不是必须，因为我们仅仅需要一个传递参数的机会。28什么叫无参构造函数（缺省构造函数）无参（缺省构造函数）是指不需要用户指定实参就能被调用的构造函数。这并不意味着它不能接受实参。下面每一个都是无参（缺省）构造函数。 A:A() A:(int i = 0) A:(int i = 0, int j = 0) 当一个类没有定义构造函数时，编译器会为你提供一个缺省构造函数当你自己定义了构造函数，编译器不再为你提供缺省构造函数因此，当你自定义了一个带参数的构造函数时，你最好再加上一个无参构造函数。为什么？293.7类的存储空