C++面向对象程序设计学习笔记（3）

类与对象（1）

结构体与类

结构体的扩充

C++对结构体进行了扩充，它不仅可以含有不同类型的数据，还可以含有函数，结构体的函数可以像访问结构体中的数据一样进行访问。

类的声明

声明类的方法与声明结构体的方法相似，它是一种用户定义的抽象的数据类型。类是对象的抽象，而对象是类的实例。

C++为了保护类中数据的安全，将类中的成员分为两类，私有成员（private）和公有成员（public）。私有成员只能被类内的成员函数访问，不能被类外的对象访问，公有成员既能被类内的成员函数访问，也能被类外的对象访问。

类声明的一般形式如下：

class 类名
{
    [privat:]
        私有数据成员和成员函数
    [public:]
        公有数据成员和成员函数
};

在类的声明中，若不对其成员作private或public声明，系统将其默认为私有的，类声明中还有一种protected,称为保护成员，保护成员能被类内的成员函数访问，也能被本类的派生类的成员函数访问，但不能被类外的对象访问。

类声明中三种关键字都可以按任意次序出现任意次，数据成员可以是任意数据成员，但不能用auto，register或extern进行说明。

成员函数的定义

成员函数的用法与普通函数基本是一样的，只是它属于一个类的成员，可以访问本类中的任何一个成员，其类的声明也与前文一致。

成员函数的有三种定义方式：

（1）在类声明中只给出成员函数的原型，而将成员函数的定义放在类的外部，在类外定义的一般形式是：

返回值类型 类名 ::成员函数名（参数表）
{
    函数体
}

（2）将成员函数直接定义在类的内部。

此时C++编译器会将函数作为内联函数执行（隐式定义）。

（3）在类定义中只给出成员函数的原型，而将成员函数的定义放在类的外部，在类内函数原型声明前或在类外定义成员函数前冠以关键字inline（显式定义）。

对象的定义及使用

对象的定义：

（1）声明类的同时，直接定义对象，即在花括号后添加对象名表。

（2）声明类之后，使用时再定义对象，一般形式如下：

    类名 对象名1,对象名2......

对象中成员的访问：

（1）通过对象名和对象选择符访问对象中的成员：

一般形式

对象名.数据成员名
对象名.成员函数名[(实参表)]

（2）通过指向对象的指针访问对象中的成员：

对指针应该使用“->”操作符

（3）通过对象的引用来访问：

与对象选择符方法相同

类的作用域和类的访问属性

公有成员不但可以被类中的成员函数访问，还可以在类外通过对象访问。

私有成员只能被类中的成员函数访问。

构造函数和析构函数

对象的初始化和构造函数

类是一种抽象的数据类型，因此不能在声明中为数据成员赋初值。

如果类中的所有成员都是公有的，则可以在定义对象时对数据成员进行初始化，如：

class Complex{
    public:
        double real;
        double imag;
};
Complex c={1.1,2.2};

若类中包含私有或保护的成员，则不能用这种方法进行初始化。可用公有的成员函数对对象中的数据成员赋值，也可以使用构造函数进行赋值。

构造函数是一种特殊的成员函数，主要用于为对象分配空间，进行初始化。构造函数的名字必须与类名相同，不需要用户来调用，而是建立对象时自动执行的。

采用构造函数为对象赋值，主要有以下两种形式：

(1):
        类名 对象名[(实参表)];
(2)
        类名 *指针变量名 =new 类名 [(实参表)];

如果没有给类定义构造函数，则编译系统自动的生成一个默认的构造函数。该默认构造函数不带任何参数，只能为对象开辟数据成员储存空间，而不能给对象中的数据成员赋初值。

构造函数可以不带参数。

用成员初始化列表对数据成员初始化

一般形式如下：

类名 ::构造函数名([参数名])[:(成员初始化列表)]
{
    //构造函数体
}

成员初始化列表一般形式如下：

数据成员名1(初始值1),数据成员名2(初始值2),......

注意：对于使用const修饰的数据成员，或者是引用类型的数据成员，是不允许用赋值语句直接赋值的，因此只能用成员初始化列表对其进行初始化。

数据成员按照它们在类中的声明顺序进行初始化的，与它们在成员初始化列表中列出的顺序无关。

例：

class tmp
{
    private:
        int a,b;
    public:
        tmp(int t):b(t),a(b+1){}
        void show()
        {
            cout<<a<<' '<<b<<endl;
        }
};

int main()
{
    tmp t(1);
    t.show();
    return 0;
}

结果为：

28 1

构造函数的重载

C++允许构造函数重载。

注意：

（1）说明无参构造函数创建对象时，应使用语句"类名 对象名;"，而不是"类名 对象名();"因为该声明表示一个名为对象名的普通函数。

（2）如果类中用户没有定义构造函数，则系统会自动提供一个函数体为空的默认构造函数，但只要定义了一个构造函数，则不会提供默认构造函数。

（3）对于一个对象，建立一个对象只执行其中一个构造函数。

带默认参数的构造函数

C++允许构造函数带默认参数。

注意：

（1）如果构造函数在类的声明中定义，那么默认参数应该在类中声明构造函数原型时指定，而不能在类外构造函数定义时指定，目的是为了让用户知道如何使用默认参数。

（2）如果构造函数的全部参数都指定了默认参数，那此时构造函数也属于默认构造函数，不能再同时声明无参数的默认构造函数，因为会产生二义性。

析构函数

析构函数执行与构造函数相反的任务，通常用于执行一些清理任务。

特点：

（1）函数名与类名相同，但需要在前面加'~'。

（2）不返回任何值，也不能说明类型。

（3）没有参数，因此不能被重载。

（4）撤销对象时，自动调用析构函数。

注意:

（1）每个类必须有一个析构函数，若没有显式定义一个析构函数，则会自动生成一个默认析构函数，它能完成大部分的处理任务。

（2）除了在主函数结束（或调用exit()函数）时，系统会调用析构函数外，以下情况下也会调用：

①对象被定义在函数体中，函数调用结束后，将调用析构函数。

②使用new运算符建立的对象，如用delete运算符释放时，将调用析构函数。

对象数组与对象指针

对象数组

定义对象数组与定义正常的数组的方式相似，建立一个对象数组的格式如下：

类名 数组名[下标表达式]

如果构造函数只有一个参数，则可直接在等号后的花括号中提供实参。

对象数组的元素访问与正常数组的访问方式相似，一般形式是：

数组名[下标].成员名

若构造函数有多个参数，则可通过指定实参的构造函数定义对象数组：

tmp a[3]={
    tmp(1,2,3),
    tmp(2,3,4),
    tmp(3,4,5)
};

对象指针

定义对象指针与定义正常的指针的方式相似，例：

类名 * 对象指针名

可以通过'.'运算符来访问单个对象的成员，也可通过'->'运算符来通过指针访问对象

this指针

因为C++将函数代码储存于对象空间之外，所以C++为成员函数提供一个名为this的指针，称为自引用指针，成员函数引用数据成员时，按照this指针找到对象的数据成员。this指针是隐式使用的，它作为参数传递给成员函数。