《数据的共享与保护》教学课件

C++语言程序设计普通高等教育“十一五〞国家级规划教材国家精品课教材尹云飞博士硕导1C++语言程序设计普通高等教育“十一五〞国家级规划教材尹云飞第5章数据的共享与保护作用域与可见性对象的生存期数据与函数静态成员共享数据的保护友元编译预处理命令多文件构造和工程深度探索2第5章数据的共享与保护作用域与可见性2作用域函数原型作用域：指在在函数原型声明时形式参数的作用范围局部作用域：从声明处开场到声明所在块完毕的大括号位置类作用域：标识符的作用域与可见性类作用域有3种：如果在类的成员函数中没有声明同名的形参，那么可以访问到类的局部变量通过类名.成员变量或类名::成员变量可以访问成员变量，其中类名::成员变量只用于访问静态成员通过ptr->成员变量也可以访问类的成员变量3作用域函数原型作用域：指在在函数原型声明时形式参数的作用范围作用域命名空间作用域：在一个命名空间内有效，通常称这些变量为全局变量语法：namespace空间名{….}using空间名::标识符;表示在当前作用域中可以直接引用该标识符标识符的作用域与可见性4作用域命名空间作用域：在一个命名空间内有效，通常称这些变量为作用域Usingnamespace空间名;表示在当前作用域中可以直接引用该命名空间的任意标识符例5-1，p149标识符的作用域与可见性5作用域Usingnamespace空间名;表示在当前作用可见性可见性，即可引用性。程序运行到某一点能够引用到的标识符，就是该处可见的标识符图5-1，p150标识符的作用域与可见性可见性规那么：标识符应声明在先，引用在后。如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，那么该标识符在内层可见。对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，那么外层作用域的标识符在内层不可见。6可见性可见性，即可引用性。程序运行到某一点能够引用到的标识符静态生存期如果对象的生存期与程序的运行期一样，那么称它具有静态生存期命名空间中的对象均具有静态生存期局部变量也可，例如staticintx=10;对象的生存期7静态生存期如果对象的生存期与程序的运行期一样，那么称它具有静动态生存期动态生存期是在局部作用域中声明的对象局部生存期对象诞生于声明点，完毕于声明所在的块执行完毕例5-2，p151对象的生存期8动态生存期动态生存期是在局部作用域中声明的对象对象的生存期8静态数据成员类的静态数据成员是描述类的所有对象共同特征的一个数据项，对于任何对象实例，它的属性值是一样的采用static关键字来声明静态成员静态数据成员具有静态生存期，例5-4类的静态成员9静态数据成员类的静态数据成员是描述类的所有对象共同特征的一个静态函数成员静态成员函数是使用static关键字生命的函数成员静态成员函数可以直接访问该类的静态数据和函数成员。而访问非静态成员，必须通过对象名。例如p157，例5-5，p157类的静态成员10静态函数成员静态成员函数是使用static关键字生命的函数成友元关系友元关系提供了不同类或对象的成员函数之间、类的成员函数与一般函数之间进展数据共享的机制在一个类中，通过friend将其他函数或类声明为友元类的友元11友元关系友元关系提供了不同类或对象的成员函数之间、类的成员函友元类通过friend修饰的类假设A类为B类的友元类那么A类的所有成员函数都是B类的友元函数，都可以访问B类的私有和保护成员例如p162类的友元12友元类通过friend修饰的类类的友元12友元函数友元函数是在类中用关键字friend修饰的非成员函数友元函数可以通过对象名访问类的私有和保护成员例5-6，p160类的友元关于友元需要注意：友元关系是不能传递的：B是A的友元，A是C的友元不等于B是C的友元友元关系是单向的：B是A的友元，不表示A是B的友元友元关系是不能被继承的13友元函数友元函数是在类中用关键字friend修饰的非成员函数常对象常对象是指其数据成员值在对象的整个生存期间不能被改变语法：const类型说明符对象名;常对象必须进展初始化，而且不能被更新共享数据的保护14常对象常对象是指其数据成员值在对象的整个生存期间不能被改变共用const修饰的类成员常成员函数：用const修饰的函数语法：类型说明符函数名(参数表)const例5-7，p165共享数据的保护常成员函数使用注意：在函数定义局部也要带const常对象只能调用常成员函数，非常对象既可以调用常成员函数也可调用普通成员函数常成员函数在调用过程中其调用对象都被视为常对象，不管其本身原来是不是Const可以用来对重载函数的区分，即voidprint();和voidprint()const;是不同的函数15用const修饰的类成员常成员函数：用const修饰的函数共用const修饰的类成员常数据成员：用const修饰的数据成员例5-8共享数据的保护16用const修饰的类成员常数据成员：用const修饰的数据成常引用常引用：用const修饰的引用语法：const类型说明符&引用名;例5-9，p167共享数据的保护17常引用常引用：用const修饰的引用共享数据的保护17C++程序的一般组织构造一个工程至少包括3个文件：类定义文件〔.h〕、类实现文件〔.cpp〕和类使用文件〔.cpp〕例5-10，p168C++多文件组织构造图，图5-8，p169多文件构造和编译预处理命令18C++程序的一般组织构造一个工程至少包括3个文件：类定义文件外部变量与外部函数外部变量：如果一个变量除了在定义它的源文件中可以使用外，还能在其他文件中使用命名空间定义的变量都是外部变量外部变量引用通过extern加以声明，例如p170多文件构造和编译预处理命令19外部变量与外部函数外部变量：如果一个变量除了在定义它的源文件外部变量与外部函数外部函数：在所有类之外声明的函数，它具有命名空间的作用域将变量和函数限制在编译单元内：在你名命名空间中定义的变量和函数都不会暴露给其它编译单元：namespace{ intn;voidf(){n++}}多文件构造和编译预处理命令20外部变量与外部函数外部函数：在所有类之外声明的函数，它具有命标准C++库标准C++库分为6种类型：输入输出类，容器类与ADT〔抽象数据类型〕，存储管理类，算法，错误处理，运行环境支持多文件构造和编译预处理命令21标准C++库标准C++库分为6种类型：输入输出类，容器类与A编译预处理#include指令：将文件嵌入到当前位置#define和#undef指令：预定义条件编译指令：形式一到形式五，参见p175define操作符：例如p175多文件构造和编译预处理命令22编译预处理#include指令：将文件嵌入到当前位置多文件构常成员函数的声明原那么但凡会改变费静态成员对象值的成员函数都不能声明为常成员函数通过mutable关键字修饰的数据成员可以被常成员函数修改例如p181深度探索23常成员函数的声明原那么但凡会改变费静态成员对象值的成员函数都代码的编译连接与执行过程编译：经过编译系统的处理生成目标文件的过程目标文件分为代码段和数据段连接：将目标文件和运行库中被调用的单元加以合并执行：程序的一次动态执行过程称为一个进程深度探索24代码的编译连接与执行过程编译：经过编译系统的处理生成目标文件C++语言程序设计普通高等教育“十一五〞国家级规划教材国家精品课教材尹云飞博士硕导25C++语言程序设计普通高等教育“十一五〞国家级规划教材尹云飞第5章数据的共享与保护作用域与可见性对象的生存期数据与函数静态成员共享数据的保护友元编译预处理命令多文件构造和工程深度探索26第5章数据的共享与保护作用域与可见性2作用域函数原型作用域：指在在函数原型声明时形式参数的作用范围局部作用域：从声明处开场到声明所在块完毕的大括号位置类作用域：标识符的作用域与可见性类作用域有3种：如果在类的成员函数中没有声明同名的形参，那么可以访问到类的局部变量通过类名.成员变量或类名::成员变量可以访问成员变量，其中类名::成员变量只用于访问静态成员通过ptr->成员变量也可以访问类的成员变量27作用域函数原型作用域：指在在函数原型声明时形式参数的作用范围作用域命名空间作用域：在一个命名空间内有效，通常称这些变量为全局变量语法：namespace空间名{….}using空间名::标识符;表示在当前作用域中可以直接引用该标识符标识符的作用域与可见性28作用域命名空间作用域：在一个命名空间内有效，通常称这些变量为作用域Usingnamespace空间名;表示在当前作用域中可以直接引用该命名空间的任意标识符例5-1，p149标识符的作用域与可见性29作用域Usingnamespace空间名;表示在当前作用可见性可见性，即可引用性。程序运行到某一点能够引用到的标识符，就是该处可见的标识符图5-1，p150标识符的作用域与可见性可见性规那么：标识符应声明在先，引用在后。如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，那么该标识符在内层可见。对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，那么外层作用域的标识符在内层不可见。30可见性可见性，即可引用性。程序运行到某一点能够引用到的标识符静态生存期如果对象的生存期与程序的运行期一样，那么称它具有静态生存期命名空间中的对象均具有静态生存期局部变量也可，例如staticintx=10;对象的生存期31静态生存期如果对象的生存期与程序的运行期一样，那么称它具有静动态生存期动态生存期是在局部作用域中声明的对象局部生存期对象诞生于声明点，完毕于声明所在的块执行完毕例5-2，p151对象的生存期32动态生存期动态生存期是在局部作用域中声明的对象对象的生存期8静态数据成员类的静态数据成员是描述类的所有对象共同特征的一个数据项，对于任何对象实例，它的属性值是一样的采用static关键字来声明静态成员静态数据成员具有静态生存期，例5-4类的静态成员33静态数据成员类的静态数据成员是描述类的所有对象共同特征的一个静态函数成员静态成员函数是使用static关键字生命的函数成员静态成员函数可以直接访问该类的静态数据和函数成员。而访问非静态成员，必须通过对象名。例如p157，例5-5，p157类的静态成员34静态函数成员静态成员函数是使用static关键字生命的函数成友元关系友元关系提供了不同类或对象的成员函数之间、类的成员函数与一般函数之间进展数据共享的机制在一个类中，通过friend将其他函数或类声明为友元类的友元35友元关系友元关系提供了不同类或对象的成员函数之间、类的成员函友元类通过friend修饰的类假设A类为B类的友元类那么A类的所有成员函数都是B类的友元函数，都可以访问B类的私有和保护成员例如p162类的友元36友元类通过friend修饰的类类的友元12友元函数友元函数是在类中用关键字friend修饰的非成员函数友元函数可以通过对象名访问类的私有和保护成员例5-6，p160类的友元关于友元需要注意：友元关系是不能传递的：B是A的友元，A是C的友元不等于B是C的友元友元关系是单向的：B是A的友元，不表示A是B的友元友元关系是不能被继承的37友元函数友元函数是在类中用关键字friend修饰的非成员函数常对象常对象是指其数据成员值在对象的整个生存期间不能被改变语法：const类型说明符对象名;常对象必须进展初始化，而且不能被更新共享数据的保护38常对象常对象是指其数据成员值在对象的整个生存期间不能被改变共用const修饰的类成员常成员函数：用const修饰的函数语法：类型说明符函数名(参数表)const例5-7，p165共享数据的保护常成员函数使用注意：在函数定义局部也要带const常对象只能调用常成员函数，非常对象既可以调用常成员函数也可调用普通成员函数常成员函数在调用过程中其调用对象都被视为常对象，不管其本身原来是不是Const可以用来对重载函数的区分，即voidprint();和voidprint()const;是不同的函数39用const修饰的类成员常成员函数：用const修饰的函数共用const修饰的类成员常数据成员：用const修饰的数据成员例5-8共享数据的保护40用const修饰的类成员常数据成员：用const修饰的数据成常引用常引用：用const修饰的引用语法：const类型说明符&引用名;例5-9，p167共享数据的保护41常引用常引用：用const修饰的引用共享数据的保护17C++程序的一般组织构造一个工程至少包括3个文件：类定义文件〔.h〕、类实现文件〔.cpp〕和类使用文件〔.cpp〕例5-10，p168C++多文件组织构造图，图5-8，p169多文件构造和编译预处理命令42C++程序的一般组织构造一个工程至少包括3个文件：类定义文件外部变量与外部函数外部变量：如果一个变量除了在定义它的源文件中可以使用外，还能在其他文件中使用命名空间定义的变量都是外部变量外部变量引用通过extern加以声明，例如p170多文件构造和编译预处理命令43外部变量与外部函数外部变量：如果一个变量除了在定义它的源文件外部变量与外部函数外部函数：在