第十一天（对象和类）

      应该有一个星期没写了吧，原因之一是被数据结构实验，需要编程，费时多。以后多抽时间写吧。希望编辑完并发表没有过12点。

2011-10-29(Objects and Classes)
1、类的定义格式一般如下：

class Student{private:    char name[20];    void addNum();public:    void setName(char*);    char* getName();    void show();};

注意最后的分号。这个定义和结构体相像，只是类中，成员默认的访问控制是private而结构体是public，但为了加强数据隐藏的概念，通常都显式地使用private。通常的做法是，将类的定义写在头文件中，再用另一个cpp文件定义类中声明的成员函数。定义函数时，有两点要了解：
①定义成员函数时要使用作用域操作符（::）来表示函数所属的类；
②类方法可以访问类的private。
**首先要提得是作用域的概念，即是可访问的地方。如，静态内部链接性的变量在整个源文件文件都是可访问的，就说作用域是整个源文件。类的作用域，即是类成员函数体范围的并集。由于函数中不能定义函数，所以定义函数是一般不在类作用域中，要加作用于操作符来定义函数：

void Student::setName(char* n){    strncpy_s(name,n,19);}

当然，在类作用域中，不必使用::操作符：

void Student::show(){    cout << "Name: " << getName() << endl;}

函数strncpy_s与strncpy功能一样，不过微软认为后者会有危险，所以改写了更安全的。这个函数的功能是，如果n的字符数小于等于第三个参数19，不足的用NULL补足，大于则自动截取19个字符赋给name。
**成员函数可以访问类的私有成员，所以成员函数是类对外的一个接口：
                char* Student::getName(){ return name; }
当然也有私有函数的情况，但这种情况中，类作用域外不能访问，一般用作内部数据的处理。比如在姓名后面加个学号，在类作用域中可以调用这个函数，而不必每次需要这个操作时都要编写代码实现。听起来很像内联函数，实际上，它就是内联函数，定义位于类声明的函数都会自动成为内联函数，如果在类中没有定义函数体，可以在类的声明后面定义（前面说过，内联函数可以应在头文件中定义）
               inline void Student::addNum(){ std::cout << name << 5 << std::endl; }
当然不能在类中定义了的同时再用inline定义。
2、构造函数(Constructor)。
I、定义。与java类似（或言：java与C++类似），C++有构造函数对类成员初始化，不过与java不同的是，C++将构造函数的声明和定义分开了，即：

//... ...public:    Student(char* );//... ...Student::Student(char* m_name){    strncpy_s(name, m_name, 19);}

**规则也差不多：当且仅当没有显式定义构造，编译器自动添加默认构造函数。如果显式定义了构造函数，则不能在使用默认构造函数了，如在上面的Student的构造定义后，下面的写法是错误的：
                     Student stu; //invalid
如果想这样写，必须提供默认构造函数，因为在C++中有默认参数的概念，所以有下面两种方法定义默认构造函数：
                     Student();                     //default constructor
                     Student(char* m_name = "Tom"); //default constructor too
II、使用。三种方式：

Student s1 = Student("Karie");    //Form IStudent s2("Janne");              //Form II, the same as Student s2 = Student("Janne");Student* s3 = new Student("Ace"); //Form III

3、折构函数(Destructior)。顾名思义，是用作清理对象的，在用new分配对象内存的时候用delete来释放内存，如果不是用new生成对象，只需让编译器生成一个隐式的折构函数即可。
**折构函数没有参数，没有返回值，为了与构造函数加以区别，在类名前加上符号“~”，所以Student的折构函数原型必须是：
                              ~Student();
它的函数体一般在类外面定义。
**折构函数不需显式调用，编译器会自动调用的（有例外，后面再谈）。
4、类对象的一些操作。如果我们将折构函数定义并使用类Student如下：

Student::~Student(){    std::cout << "Bye, " << name << std::endl;}int main(){    Student s = Student("Tom");    s = Student("Karie");    s.show();    Student s1 = Student("Janne");    s = s1;    s.show();    s1.show();    return 0;}

将有如下输出：
                    Bye, Karie
                    Name: Karie
                    Name: Janne
                    Name: Janne
                    Bye, Janne
                    Bye, Janne
①可用构造函数对已有对象进行覆盖；
②可进行对象的复制；
③上面两中操作将产生临时对象，编译器会使用折构函数清理。
5、const成员函数。如果这样做：
                    const Student stu = Student("Tom");
                    s.show();
编译器将报错，因为show()函数保证不了对象不被修改，虽然我们知道这个函数是不会修改对象的，但是编译器不知道，所以要使用关键字const来做出保证：
                    void show() const;                     //function prototype
                    void Student::show()const{/*... ...*/} //function defined
这么声明后，show()将不能有一切不确定的可能改变对象的操作，比如，show()将不能调用非const成员函数。
6、this指针。this指针实际是所属类的const型成员指针（比如这里，this指针为：Student* const this），指向的是对象本身。比如如果比较两个对象名字字符串大小，并返回较大的，可以这样写：

Student Student::com(Student s)const{    if(strcmp(this->name,s.name) >= 0)return *this;    else return s;}

调用时，可以用如下两种形式：

const Student s1("Tom");const Student s2("Som");const Student top = s1.com(s2); //Form Iconst Student top = s2.com(s1); //Form IItop.show();

7、对象数组。如果我们这样写:
                    Student stu[4]; //implicit initialization
在程序没有显式地定义默认构造函数时，编译器会使用函数体为空的隐式默认构造函数对其初始化。也可以在声明数组是显式初始化：

Student stu[4] = {    Student("Tom"),    Student() //using default constructor    //... ...};

今天笔记好像有点短，编个习题答案：

**定义类Country，包括国家名、人口、领土面积。使用此类，从读入的一组国家数据中输出：①领土最大的国家；②人口最多的国家；③人口密度最大的国家

//flieName: Country.h#ifndef COUNN_H_#define COUNN_H_#include <string>class Country{private:std::string name;int population; //Unit:peopledouble area;//Unit:square kilometerdouble popuDensity()const{return population / area;}public:Country();Country(std::string, int, double);void show()const;Country areaCompare(const Country)const;Country popuCompare(const Country)const;Country pdCompare(const Country)const;};#endif

//filenName: Country.cpp#include <iostream>#include "Country.h"using namespace std;Country::Country(string na, int popu, double ar){name = na;population = popu;area = ar;}Country Country::areaCompare(const Country c)const{if(this->area > c.area)return *this;else return c;}Country Country::popuCompare(const Country c)const{if(this->population > c.population)return *this;else return c;}Country Country::pdCompare(const Country c)const{    double thisPD = this->popuDensity();    double guestPD = c.popuDensity();    if(thisPD > guestPD)return *this;    else  return c;}void Country::show()const{cout << "Conutry Name: " << name << endl;cout << "Population: " << population << endl;cout << "Territory Area: " << area << endl;cout << "Population Density: " << popuDensity() << endl;}

//fileName: Test.cpp#include <iostream>#include "Country.h"using namespace std;int main(){Country country[4] = {Country("China", 1356800000, 9640000),Country("Japan", 127767944, 377835),Country("Russian", 141000000, 17075500),Country("India", 1210200000,2980000)};Country top = country[0];for(int i = 0; i< 4; i++)top = top.areaCompare(country[i]);cout << "Country of Max-area:\n";top.show();cout << endl;for(int i = 0; i< 4; i++)top = top.popuCompare(country[i]);cout << "Country of Max-population:\n";top.show();cout << endl;for(int i = 0; i< 4; i++)top = top.pdCompare(country[i]);cout << "Country of Max-population-density:\n";top.show();}