（3.3）狄泰软件学院C++课程学习剖析四

对课程前面40课的详细回顾分析（二）

1、一个类的成员变量是对于每个对象专有的，但是成员函数是共享的。

2、构造函数只是决定一个对象的初始化状态，而不能决定对象的诞生。二阶构造人为的将初始化过程分为了两个阶段，能确保创建的对象都是完整初始化的。

3、二阶构造示例：

1. #include <stdio.h>
2. class TwoPhaseCons
3. {
4. private:
5. TwoPhaseCons() // 第一阶段构造函数
6. {
7. }
8. bool construct() // 第二阶段构造函数
9. {
10. return true;
11. }
12. public:
13. static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 对象创建函数
14. };
15. TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance()
16. {
17. TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();
18. // 若第二阶段构造失败，返回 NULL
19. if( !(ret && ret->construct()) )
20. {
21. delete ret;
22. ret = NULL;
23. }
24. return ret;
25. }
26. int main()
27. {
28. TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();
29. printf("obj = %p\n", obj);
30. delete obj;
31. return 0;
32. }

4、友员：友员关系不具备传递性，类的友员可以是一个完整的类，也可以是其他类的成员函数

友员示例一：

1. #include <stdio.h>
2. #include <math.h>
3. class Point
4. {
5. double x;
6. double y;
7. public:
8. Point(double x, double y)
9. {
10. this->x = x;
11. this->y = y;
12. }
13. double getX()
14. {
15. return x;
16. }
17. double getY()
18. {
19. return y;
20. }
21. friend double func(Point& p1, Point& p2);
22. };
23. double func(Point& p1, Point& p2)
24. {
25. double ret = 0;
26. ret = (p2.y - p1.y) * (p2.y - p1.y) +
27. (p2.x - p1.x) * (p2.x - p1.x);
28. ret = sqrt(ret);
29. return ret;
30. }
31. int main()
32. {
33. Point p1(1, 2);
34. Point p2(10, 20);
35. printf("p1(%f, %f)\n", p1.getX(), p1.getY());
36. printf("p2(%f, %f)\n", p2.getX(), p2.getY());
37. printf("|(p1, p2)| = %f\n", func(p1, p2));
38. return 0;
39. }

友员示例二：

1. #include <stdio.h>
2. class ClassC
3. {
4. const char* n;
5. public:
6. ClassC(const char* n)
7. {
8. this->n = n;
9. }
10. friend class ClassB;
11. };
12. class ClassB
13. {
14. const char* n;
15. public:
16. ClassB(const char* n)
17. {
18. this->n = n;
19. }
20. void getClassCName(ClassC& c)
21. {
22. printf("c.n = %s\n", c.n);
23. }
24. friend class ClassA;
25. };
26. class ClassA
27. {
28. const char* n;
29. public:
30. ClassA(const char* n)
31. {
32. this->n = n;
33. }
34. void getClassBName(ClassB& b)
35. {
36. printf("b.n = %s\n", b.n);
37. }
38. /*
39. void getClassCName(ClassC& c)
40. {
41. printf("c.n = %s\n", c.n);
42. }
43. */
44. };
45. int main()
46. {
47. ClassA A("A");
48. ClassB B("B");
49. ClassC C("C");
50. A.getClassBName(B);
51. B.getClassCName(C);
52. return 0;
53. }

5、函数重载必须发生在同一作用域中，全局函数和成员函数之间不能构成重载关系（不在同一个作用域中）。重载的意义在于扩展已经有的功能。函数名和函数参数列表是唯一标示符，参数的类型，个数，顺序决定。

6、c++中的static和const的区别：

const定义的常量在超出其作用域之后其空间会被释放，而static定义的静态常量在函数执行后不会释放其存储空间。

static表示的是静态的。类的静态成员函数、静态成员变量是和类相关的，而不是和类的具体对象相关的。即使没有具体对象，也能调用类的静态成员函数和成员变量。一般类的静态函数几乎就是一个全局函数，只不过它的作用域限于包含它的文件中。

在C++中，static静态成员变量不能在类的内部初始化。在类的内部只是声明，定义必须在类定义体的外部，通常在类的实现文件中初始化，如：double Account::Rate=2.25;static关键字只能用于类定义体内部的声明中，定义时不能标示为static

在C++中，const成员变量也不能在类定义处初始化，只能通过构造函数初始化列表进行，并且必须有构造函数。

const数据成员 只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类的声明中初始化const数据成员，因为类的对象没被创建时，编译器不知道const数据成员的值是什么。

const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化列表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量，应该用类中的枚举常量来实现，或者static cosnt。

1. class Test
2. {
3. public:
4. Test():a(0){}
5. enum {size1=100,size2=200};
6. private:
7. const int a;//只能在构造函数初始化列表中初始化
8. static int b;//在类的实现文件中定义并初始化
9. const static int c;//与 static const int c;相同。
10. };
11. int Test::b=0;//static成员变量不能在构造函数初始化列表中初始化，因为它不属于某个对象。
12. cosnt int Test::c=0;//注意：给静态成员变量赋值时，不需要加static修饰符。但要加cosnt

cosnt成员函数主要目的是防止成员函数修改对象的内容。即const成员函数不能修改成员变量的值，但可以访问成员变量。当方法成员函数时，该函数只能是const成员函数。

static成员函数主要目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数没有this指针，这导致：1、不能直接存取类的非静态成员变量，调用非静态成员函数2、不能被声明为virtual

关于static、const、static cosnt、const static成员的初始化问题：

1、类里的const成员初始化：

在一个类里建立一个const时，不能给他初值

1. class foo
2. {
3. public:
4. foo():i(100){}
5. private:
6. const int i=100;//error!!!
7. };
8. //或者通过这样的方式来进行初始化
9. foo::foo():i(100)
10. {}

2、类里的static成员初始化：

类中的static变量是属于类的，不属于某个对象，它在整个程序的运行过程中只有一个副本，因此不能在定义对象时 对变量进行初始化，就是不能用构造函数进行初始化，其正确的初始化方法是：

数据类型 类名::静态数据成员名=值；

1. class foo
2. {
3. public:
4. foo();
5. private:
6. static int i;
7. };
8. int foo::i=20;
9. 这表明：
10. 1、初始化在类体外进行，而前面不加static，以免与一般静态变量或对象相混淆
11. 2、初始化时不加该成员的访问权限控制符private、public等
12. 3、初始化时使用作用域运算符来表明它所属的类，因此，静态数据成员是类的成员而不是对象的成员。

3、类里的static cosnt 和 const static成员初始化

这两种写法的作用一样，为了便于记忆，在此值说明一种通用的初始化方法：

1. class Test
2. {
3. public:
4. static const int mask1;
5. const static int mask2;
6. };
7. const Test::mask1=0xffff;
8. const Test::mask2=0xffff;
9. //它们的初始化没有区别，虽然一个是静态常量一个是常量静态。静态都将存储在全局变量区域，其实最后结果都一样。可能在不同编译器内，不同处理，但最后结果都一样。

这是一个完整的例子：

1. #ifdef A_H_
2. #define A_H_
3. #include <iostream>
4. using namespace std;
5. class A
6. {
7. public:
8. A(int a);
9. static void print();//静态成员函数
10. private:
11. static int aa;//静态数据成员的声明
12. static const int count;//常量静态数据成员（可以在构造函数中初始化）
13. const int bb;//常量数据成员
14. };
15. int A::aa=0;//静态成员的定义+初始化
16. const int A::count=25;//静态常量成员定义+初始化
17. A::A(int a):bb(a)//常量成员的初始化
18. {
19. aa+=1;
20. }
21. void A::print()
22. {
23. cout<<"count="<<count<<endl;
24. cout<<"aa="<<aa<<endl;
25. }
26. #endif
27. void main()
28. {
29. A a(10);
30. A::print();//通过类访问静态成员函数
31. a.print();//通过对象访问静态成员函数
32. }

7、操作符重载：operator   操作符重载的本质是通过函数扩展功能。全局函数和类的成员函数都可以实现对操作符的重载。编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数。

全局操作符重载和类内部的操作符重载的区别:

之所以比全局操作符少一个参数是因为在类中定义的时候有一个this指针代替了左操作数。

当有全局操作符重载和类内部操作符重载的时候，编译器优先在成员函数中寻找重载函数。

代码示例：

1. #include <stdio.h>
2. class Complex
3. {
4. int a;
5. int b;
6. public:
7. Complex(int a = 0, int b = 0)
8. {
9. this->a = a;
10. this->b = b;
11. }
12. int getA()
13. {
14. return a;
15. }
16. int getB()
17. {
18. return b;
19. }
20. Complex operator + (const Complex& p)
21. {
22. Complex ret;
23. printf("Complex operator + (const Complex& p)\n");
24. ret.a = this->a + p.a;
25. ret.b = this->b + p.b;
26. return ret;
27. }
28. friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
29. };
30. Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
31. {
32. Complex ret;
33. printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n");
34. ret.a = p1.a + p2.a;
35. ret.b = p1.b + p2.b;
36. return ret;
37. }
38. int main()
39. {
40. Complex c1(1, 2);
41. Complex c2(3, 4);
42. Complex c3 = c1 + c2; // c1.operator + (c2)
43. printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
44. return 0;
45. }

格式为：Type operator sign（type a,type b）,其中sign是系统 中已经预定义好的操作符。

                                                                                       几种操作符重载

《一》赋值操作符    =

规定：只能重载为成员函数

《二》<<和>>操作符重载

《三》字符串

c++语言原生类型中没有字符串类型，但是c++标准库中提供了string类型，

代码示例：

1. #include <iostream>
2. #include <sstream>
3. #include <string>
4. using namespace std;
5. #define TO_NUMBER(s, n) (istringstream(s) >> n)
6. #define TO_STRING(n) (((ostringstream&)(ostringstream() << n)).str())
7. int main()
8. {
9. double n = 0;
10. if( TO_NUMBER("234.567", n) )
11. {
12. cout << n << endl;
13. }
14. string s = TO_STRING(12345);
15. cout << s << endl;
16. return 0;
17. }

《四》数组访问操作符重载  [ ]

规定：只能通过类的成员函数重载，重载函数能且仅能使用一个参数

可以定义不同参数的多个重载函数

1. #include <iostream>
2. #include <string>
3. using namespace std;
4. class Test
5. {
6. int a[5];
7. public:
8. int& operator [] (int i)
9. {
10. return a[i];
11. }
12. int& operator [] (const string& s)
13. {
14. if( s == "1st" )
15. {
16. return a[0];
17. }
18. else if( s == "2nd" )
19. {
20. return a[1];
21. }
22. else if( s == "3rd" )
23. {
24. return a[2];
25. }
26. else if( s == "4th" )
27. {
28. return a[3];
29. }
30. else if( s == "5th" )
31. {
32. return a[4];
33. }
34. return a[0];
35. }
36. int length()
37. {
38. return 5;
39. }
40. };
41. int main()
42. {
43. Test t;
44. for(int i=0; i<t.length(); i++)
45. {
46. t[i] = i;
47. }
48. for(int i=0; i<t.length(); i++)
49. {
50. cout << t[i] << endl;
51. }
52. cout << t["5th"] << endl;
53. cout << t["4th"] << endl;
54. cout << t["3rd"] << endl;
55. cout << t["2nd"] << endl;
56. cout << t["1st"] << endl;
57. return 0;
58. }

《五》函数调用操作符    ()

规定：只能通过类的成员函数重载 可以定义不同参数的多个重载函数

函数对象用于在工程中取代函数指针

《六》指针操作符    ->和*

规定：只能通过类的成员函数重载，重载函数不能使用参数，只能定义一个重载函数

只能指向堆空间中的对象或者变量。