第5章类和对象（一）

第5章类和对象（一）(2008-06-09 08:41:04)转载标签：构造函数daydate数据类型it分类：c++学习相关第5章类和对象5.1 结构C++具有丰富的基本数据类型，如：char、int、double等等，使用这些数据类型，已经可以解决很多问题了。但是，在某些场合，数据类型的集合可以更方便地解决某些问题。例如：数组，它把若干相同类型的数据集合在一起，解决了成批同类型数据的处理问题。对于由 “若干相同类型的数据集合”构成的数组，由于每个元素的类型都相同，因此，其数组的“整体类型”也就是这个公共的类型了。所以，其处理过程也比较简单，数组中的每一个元素等价于同类型的一个变量，使用下标方法就可以方便地处理数组元素。在实际问题中，我们往往会碰到“一组数据中的各个数据具有不同类型”的情况。例如，例如，对于处理一个班的学生成绩问题时，每个人都涉及到“姓名、性别、年龄、成绩”的问题，这一组组的数据都有内在联系且类型不同，姓名应为字符型数组，性别应为字符型；年龄应为整型；成绩可为整型或实型。显然不能用一个数组来存放这一组数据。对于这样的由“若干不同类型的数据集合”而构成的整体，C++称之为结构。结构中，各成员的类型不一定相同，那么该如何表达其“整体类型”呢？C++提供了一种自定义数据类型的机制，即允许程序员自己创造数据类型。这种可以自定义数据类型的方法，可以为我们解决复杂问题提供了方便。C++内部数据类型的名称全是由小写字母构成的，为了与之区别，我们一般将自定义数据类型的名称以大写字母开头。一、结构类型的定义定义某个特定结构类型，采用以下一般形式：struct 结构名{类型说明符 成员名1；类型说明符 成员名2；类型说明符 成员名3；类型说明符 成员名4；……      ……}；   例如：struct Stu{char name[20]；char sex；int age；float score；}；注意：在括号后的分号是不可少的。结构类型定义好之后，即可用这个类型去进行变量说明。这时，被说明的变量，是由数目固定的有序变量的集合，结构中的每一个变量的类型可能是不相同的。由此可见，结构是一种复杂的数据类型。 二、结构类型变量的说明说明结构变量有以下三种方法。以上面定义的stu为例来加以说明。1）先定义结构，再说明结构变量。这是最常用的方法，如：struct Stu{char name[20]；char sex；int age；float score；}；Stu boy1，boy2；说明了两个变量boy1和boy2为stu结构类型。 2）在定义结构类型的同时说明结构变量。例如：struct Stu{char name[20]；char sex；int age；float score；}boy1，boy2； 3）直接说明结构变量。例如：struct{char name[20]；char sex；int age；float score；}boy1，boy2； 成员也可以又是一个结构，即构成了嵌套的结构。例如：struct Date{int month；int day；int year；}；Struct{char name[20]；char sex；Date birthday；double score；}boy1，boy2； 三、结构变量中成员名的使用1、成员名可与程序中其它变量同名，互不干扰。2、表示结构变量成员的一般形式是：结构变量名.成员名例如：boy1.num 即第一个人的学号　boy2.sex即第二个人的性别。3、如果成员本身又是一个结构则必须逐级找到最低级的成员才能使用。例如：boy1.birthday.month 即第一个人出生的月份4、给结构变量的赋值就是给各成员赋值。可用输入语句或赋值语句来完成。例题：日期结构#include<iostream.h> struct Date{int year;int month;int day;}; void print(Date);bool isLeapYear(Date d); void main(){Date d;d.year = 2000;d.month = 12;d.day = 6;if(isLeapYear(d))  print(d);} void print(Date s){ cout<<s.year<<'-'<<s.month<<'-'<<s.day<<endl;} bool isLeapYear(Date d){return(d.year%4==0&&d.year%100!=0)||(d.year%400==0);}结构类型的定义还是存在局限性，它只定义了一组不同类型数据的集合，而没有定义相关操作，如赋值、输出等。特别是在一个程序员接手另一个程序员工作的时候，这种对结构的理解和编写相关操作的负担加重了。为了减轻其它程序员的编程负担，我们需要把结构类型的定义做得更全面些，使它不仅仅有数据的定义，而且有操作的定义，这就是类。 5.2 类与对象一、什么是类类是一种由程序员自己创造的复杂数据类型。具体说：类是一个数据类型；类类型通常很复杂；类类型是由程序员自己创造的。程序员将各种彼此相关的各种类型的数据和与这些数据相关的操作（函数）封装在一起的，便创造了一个具体类类型。通俗地说，类类型中包含了若干数据，还包含了若干函数。二、类类型的定义采用C++提供的自定义数据类型的机制，由程序员自己创造数据类型的方法，完成类类型的定义。类类型的定义一般又两部分构成：说明部分和实现部分。说明部分是用来说明该类中的成员，包含数据成员的说明和成员函数的说明。成员函数是用来对数据成员进行操作的，又称为“方法”。实现部分是用来对成员函数的定义。概括说来，说明部分将告诉使用者“干什么”，而实现部分是告诉使用者“怎么干”。1、类的一般定义格式如下：class 类名{   public：       数据成员或成员函数的说明   private：       数据成员或成员函数的说明   protected       数据成员或成员函数的说明}；各个成员函数的实现 2、定义类时应注意的事项A、class是定义类类型的关键字，“类名”是标识符，通常用大写字母开始的字符串作为类名。B、花括号内是类的说明部分，说明该类包含哪些数据成员和哪些成员函数。C、类中的数据成员的类型可以是任意的，包含整型、浮点型、字符型、数组、指针和引用等。D、另一个类的对象，可以作该类的成员。当一个类的对象为这个类的成员时，如果另一个类的定义在后，需要提前说明。E、在类体中不允许对所定义的数据成员进行初始化，因为类的定义只是在创造一个类型而已，而不是在说明“变量”。 3、类成员的访问控制A、从访问权限上来分，类的成员又分为：公有的（public）、私有的（private）和保护的（protected）三类。B、公有成员用public来说明，公有部分往往是一些操作（成员函数），它是提供给用户的接口。这部分成员可以在程序中引用。C、私有成员用private来说明，私有部分通常是一些数据成员，这些成员是用来描述该类中的对象的属性的，只有成员函数或经特殊说明的函数才可以引用它们，它们是被用来隐藏的部分。D、保护成员用protected来说明，在大多数情况下，类的保护成员具有私有成员的性质，但在派生类的成员函数而言，它具有公有成员的性质。关键字public、private和protected被称为访问权限修饰符或访问控制修饰符，用它们来说明类成员的访问权限。它们在类体内出现的先后顺序无关，并且允许多次出现。一般地，在类体内先说明公有成员，它们是用户所关心的，后说明私有成员，它们是用户不感兴趣的。在说明数据成员时，一般按数据成员的类型大小，由小至大说明，这样可提高时空利用率。经常习惯地将类定义的说明部分或者整个定义部分（包含实现部分）放到一个头文件中。4、类成员函数的实现在类类型的定义中，“各个成员函数的实现”是类定义中的实现部分，这部分包含所有在类体内说明的函数的定义。返回值的类型 类名：：成员函数名（参数表）{函数体}其中“：：”叫作用域运算符。如果一个成员函数的类体内定义了，实现部分将不出现。如果所有的成员函数都在类体内定义，则实现部分可以省略。例题：日期类的定义（说明部分+实现部分）class Date{public:    void set(int y,int m,int d);// 赋值操作    boolisLeapYear();       // 判断闰年    voidprint();              // 输出日期private:    int year,month,day;}; void Date::set(int y,int m,int d){    year=y;    month=m;    day=d;} bool Date::isLeapYear(){    return(year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0);} void Date::print(){    cout<<year<<'-'<<month<<'-'<<day<<endl;} 三、对象回忆变量的定义方法：double x,y,z;1、类似于用基本数据类型来说明变量的方法，我们可以用自己创建的类类型来说明“变量”，此时的“变量”叫对象。2、访问对象的公有成员：当用自己创建的类类型来说明“对象”以后，程序中就可以用运算符“.”来引用其公有成员，引用的方式如下：对象名.公有数据成员名对象名.公有成员函数名（实参表）对“对象”中数据成员的赋值和数据传递一般都是通过成员函数来进行的。#include<iostream.h> class Date{public:    void set(int y,int m,int d);// 赋值操作    boolisLeapYear();       // 判断闰年    voidprint();              // 输出日期private:    int year,month,day;}; void Date::set(int y,int m,int d){    year=y;    month=m;    day=d;} bool Date::isLeapYear(){    return(year%4==0&& year%100!=0)||(year%400==0);} void Date::print(){    cout<<year<<'-'<<month<<'-'<<day<<endl;} void main(){    Date d;    d.set(2000,12,6);    if(d.isLeapYear())        d.print();} 指向对象的指针的成员表示如下：对象指针名->公有数据成员名对象指针名->公有成员函数名（实参表）  注意：->用于表示指向对象的指针的成员       . 用于表示一般对象的成员下列表示是等价的：对象指针名->公有数据成员名（*对象指针名）.公有数据成员名 5.3 对象的初始化一、构造函数和析构函数1、什么是构造函数在进行类的定义时（程序员自己创建类类型），不能给类中数据进行初始化，因为在这一过程中，仅仅是创建一个类类型而已。就好象系统在创造int作为整型的时候，它也不能先给整型数据进行初始化。我们可以使用系统的基本数据类型来说明变量，我们也可以使用自己创建的类类型来创建对象。在使用系统的基本数据类型来说明变量时，可以对该变量进行初始化，如：intx=5；当我们使用自己创建的类类型来创建对象时，可不可以采用类似的方式进行初始化呢？回答是肯定的。要求：对象的初始化工作须通过构造函数来完成。2、构造函数的特点：1）构造函数是类的一个成员函数，但有其特殊性。2）构造函数的函数名与类名相同。3）构造函数不能有返回值。4）构造函数的主要功能是完成对象的初始化工作。5）构造函数可以重载。在使用类名创建对象的时候，系统会自动调用构造函数，实现其“完成对象的初始化工作”的功能。回忆例题：#include<iostream.h> class Date{public:    void set(int y,int m,int d);// 赋值操作    boolisLeapYear();       // 判断闰年    voidprint();              // 输出日期private:    int year,month,day;}; void Date::set(int y,int m,int d){    year=y;    month=m;    day=d;} bool Date::isLeapYear(){    return(year%4==0&& year%100!=0)||(year%400==0);} void Date::print(){    cout<<year<<'-'<<month<<'-'<<day<<endl;} void main(){    Dated;                             //创建对象    d.set(2000,12,6);//调用set函数实现对象初始化//注意私有数据是不好直接赋值的    if(d.isLeapYear())        d.print();} 使用构造函数改写以上程序#include<iostream.h> class Date{public:    Date(int y,int m,int d);//构造函数，与类同名，不能指定返回值    boolisLeapYear();   // 判断闰年    voidprint();          // 输出日期private:    int year,month,day;}; Date::Date(int y,int m,int d){    year=y;    month=m;    day=d;} bool Date::isLeapYear(){    return(year%4==0&& year%100!=0)||(year%400==0);} void Date::print(){    cout<<year<<'-'<<month<<'-'<<day<<endl;} void main(){    Date d(2000,12,6);//创建对象时，自动调用构造函数   if(d.isLeapYear())        d.print();}1、什么是析够函数析构函数也是特殊的类成员函数，它没有返回类型，没有参数，也没有重载，不能随意调用，只有在类对象的生命期结束的时候，由系统自动调用。1）析够函数是类的一个特殊成员函数。2）析够函数的函数名取“～类名”。3）析够函数不能有返回值，也不能有函数参数。4）析够函数的主要功能是在对象消失时，执行如释放内存等清理工作。5）在对象消失时，析够函数会被自动调用。例题：#include<iostream.h> class Date{public:    Date(int y,int m,int d); // 构造函数    ~Date();               // 析构函数    voidprint();           // 输出日期private:    int year,month,day;}; Date::Date(int y,int m,int d){    year=y;    month=m;    day=d;    cout<<"Constructorcalled."<<endl;} Date::~Date(){    cout<<"Destructorcalled"<<endl;} void Date::print(){    cout<<year<<'-'<<month<<        '-'<<day<<endl;} void main(){    Date today(2007,10,17);    Date tomorrow(2007,10,18);   cout<<"today is";    today.print();