类与对象(附加)---day3

最新推荐文章于 2024-09-01 10:00:00 发布

原创最新推荐文章于 2024-09-01 10:00:00 发布 · 358 阅读

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本文深入探讨了C++中的类与对象概念，包括this指针的作用与内存结构分布、构造与析构函数的使用、拷贝构造函数的实现、初始化列表的应用以及static和const关键字的特性。此外，还介绍了友元函数和友元类的概念。

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1、this指针与类与对象的内存结构分布

1）this指针定义在类的方法中

2）是隐性的指针

3）创建类对象之后，this指针没有具体指向哪里，如果不调用类的方法，，this指针不会指向操作函数。

当类对象调用类的方法去操作本身内存空间时，this指针会指向这个类的对象。

4）是属于类的唯一的一个指针，在对不同的类对象操作时会实时切换。

app.h

#ifndef APP_H

#define APP_H

#include <iostream>

using namespace std;

class point

private:

    int x;

    int y;

public:            //操作方法一般都设为公有，被外部函数调用

//普通的类的成员函数

    void setxy(int a,int b)

        this->x=a;   //this指针是隐藏的，可以不用写

        this->y=b;

    void disxy()

        cout<<"x= "<<x<<endl;

        cout<<"y= "<<y<<endl;

};

#endif // APP_H

类是存在test段，

main.cpp

#include"app.h"

int main()

    cout << "Hello World!" << endl;

    point p;      //分配一段内存空间，没有内容，需要初始化

    p.setxy(18,27);

    p.disxy();

    return 0;

p是个数据类型，局部变量。执行point p语句根据类的数据成员为p分配内存空间。可以用size查看空间大小。

p.setxy是一个代码的起始地址。

2、构造与折构函数（拷贝构造）

2.1构造函数：是用来对类的对象的内存中的变量进行初始化

#include <iostream>

using namespace std;

class point

private:

    int x;

    int y;

public:

    //定义了一个类的构造函数，用于初始化

    point (int a,int b)

        cout<<"constructor"<<endl;

        x=a;

        y=b;

/*

    void setxy(int a,int b)

        this->x=a;

        this->y=b;

}*/

    void disxy()

        cout<<"x= "<<x<<endl;

        cout<<"y= "<<y<<endl;

};

int main()

    cout << "Hello World!" << endl;

    point p(20,90); //直接调用类的构造函数

    //p.setxy(18,27);

    p.disxy();

    return 0;

输出：constructor

x=20

y=90

特点：1)定义的构造函数，会对类对象创建时自动调用构造对对类对象成员进行初始化

2)函数名跟类名要一样

3)没有返回值

4)如果定义在类外，也要加上类从属关系

5)构造函数可以重载（函数名一样，但传参不同）

何为重载：示例

	point()

       		cout<<"no param"<<endl;

       		x=66;

        	y=45;

   	point(int a)

        	cout<<"one param"<<endl;

        	x=a;

        	y=88;

    	point (int a,int b)

        	cout<<"constructor"<<endl;

        	x=a;

        	y=b;

point p;

p.disxy();

创建类对象的时候会在类中查找构建函数，如果没有定义构造函数，系统会自动分配一个无传参的构造函数。运行的时候不会报错。如果有，传参不一样会出现报错。

2.2析构函数：对已经存在的类对象的内存进行清除处理

 	~point()//在类里面定义析构函数

        	cout<<"clean all"<<endl;

1)无传参，无返回值，但是要带一个“~”声明是析构

2)每调用一次构造函数创建一个类对象，就一定会在退出前自动调用析构函数来清除这个对象内存。

3)如果类没有定义析构函数，系统也会自动分配一个析构函数。

2.3拷贝构造函数

1)将一个变量的内容拷贝过程，初始化到新的变量的过程

类里面定义拷贝构造函数

point(const point &p)

{

cout<<"copy construnstor"<<endl;

x=p.x+11;

y=p.y+44;

}

point p2 = p1; 或者point p2(p1);都是调用了上面的函数

2.4深浅拷贝构造函数

1）浅拷贝vs深拷贝

char *pdest; //指针指向一块内存地址，可能有内容。（类成员）

 main.cpp:	point p2 = p1; //拷贝函数

    // 定义一个拷贝构造函数
    point(const point &p)
    {
        cout<<"copy constructor"<<endl;
        xres = p.xres;
        yres = p.yres;


        //会使得p1与p2共享到同样一块内存，这种做法称为浅拷贝构造	
        //调试1：
        //pDest = p.pDest;
	
        //深拷贝做法
        //调试2:
        pDest = new char[strlen(p.pDest) + 1];
        if(pDest != 0)
        {
            strcpy(pDest, p.pDest);
        }
    }

	//析构函数需要释放内存

	~point()
    	{
        	cout<<"clean all"<<endl;
        	delete pdest;
   	}

浅拷贝隐藏bug，很少使用。

3、初始化列表

3.1类成员函数的实现

通过类对象调用类的成员函数，实现初始化。

p.setxy();

3.2构造函数实现

//用于初始化的构造函数

      point (int a,int b):x(a),y(b){}  //这样的形式，效率比较快

创建类对象时自动调用构造函数，实现初始化。

a.一个是构造，一个是普通成员函数

b.构造函数在分配内存空间的就初始化，而成员函数是先定义一个类的对象分配内存空间，再对成员初始化，频率是不一样的。

特点：更快实现对类对象的各个变量初始化

什么情况下会使用初始化列表？

1.使用const声明的变量要初始化、

2.使用引用声明的变量要初始化

const int x;

3.派生类中要对基类部分内容进行初始化

class space:public point

{

private:

int z;

public:

void setz(int c);

}

space::space(int c):point(x,y)

{

z = c;

}

4、关键字分析

4.1static关键字

1）可以用于声明类的数据成员

class point

{

private:

int x; //非静态数据成员

static int y; //静态数据成员

}

如果static声明后，编译器会在编译时将这个变量连接到data段。

好处：在编译阶段就会被处理（分配得到自己的空间）；

放到data段，在加载后是独立存在的段，被所有的程序都可以访问到，相当于全局变量。

如何使用：

类外初始化

用static声明

可以直接使用：如果是private声明，只能通过类的公有函数操作；如果是public声明，可以直接通过类调用，也可以通过类的公有函数操作。

#ifndef INIT_H

#define INIT_H

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

class computer

private:

    float unit_price;    //非静态成员函数

    //static float total_price;   //静态成员函数

public:

    static float total_price;

    computer(int price)

        unit_price = price;

        total_price += price;

    void disinfo()

        cout<<"unit_price = "<<unit_price<<endl;

        cout<<"total_price = "<<total_price<<endl;

};

float computer::total_price = 0;

#endif // INIT_H


int main()
{
    cout << "Hello World!" << endl;


    computer::total_price = 288; //直接通过类调用
    cout<<"total_price:"<<computer::total_price<<endl;

    computer p1;

    p1.disinfo(20);
    return 0;
}

2)可以用于声明类的成员函数

与普通的成员函数相比，静态成员函数具有如下特点：

只能操作静态的成员（静态的数据成员与静态成员函数）

3)与全局变量相比较，用static声明有什么好处

a、具有全局变量的功能

b、具有很好的封装性，具有更高的安全性

4.2const关键字

1)声明类的数据成员

const int id;(只读，不能修改)，可以使用列表进行初始化。

student (int stuid, int s...) : id(stuid),sorce(s)

特点：a、必须使用初始化列表进行初始化

b、只能使用成员函数读，不能写

c、

2)声明类的成员函数

void set(string name) const

特点：

a、const函数只能读，不能有写的操作

b、可以被const类对象调用

3)声明类的对象

示例：const student stu 或者 student const stu

特点：

a、声明之后就是一个常量，不允许再修改。

b、可以使用构造函数进行构造

c、不能调用非const成员函数，可以调用const成员函数

........

5、友元操作

5.1 友元函数一个变量包装成一个类里面的数据成员 ==> 类的封装性，具有很好的安全性

class point

{

private:

int xres;

public:

void setx(int x)

{

xres = x;

}

为了提高操作数据成员的效率，允许外面普通函数直接到类里面的数据进行操作，而不需要通过成员函数，这就是友元操作这个普通函数必须得到类的认可。这个函数就是类的友元函数如何将普通函数变成一个友元函数，并且访问类的数据成员 1. 得有一个类，类中定义数据成员 2. 得有一个普通函数 3. 在类中通过friend声明为类的友元函数 4. 直接在类外面，利用友元函数操作类里面的内容

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

class student

private:

    string name;

    const int stuid;

    float score;

public:

    student(string n, int i, float s):name(n),stuid(i),score(s)

    friend void display(const student &s);

};

//一个普通函数

void display(const student &s)

    cout<<"name:"<<s.name<<endl;

    cout<<"stdid:"<<s.stuid<<endl;

    cout<<"score:"<<s.score<<endl;

int main()

    student stu("kitty", 102, 89);

    display(stu);

    return 0;

5、2友元类

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

class space; //类space未定义之前就已经在类point中用到，需要提前声明，以防出错

class point

private:

    int xres;

    int yres;

    string name;

public:

    point(int x, int y, string n)

        xres = x;

        yres = y;

        name = n;

    // point成员函数

    void setname(space &s);

    void display()

        cout<<"point_name: "<<name<<endl;

};

class space

private:

    int xres;

    int yres;

    int zres;

    string name;

public:

    space(int x, int y, int z, string n)

        xres = x;

        yres = y;

        zres = z;

        name = n;

    void display()

        cout<<"space_name: "<<name<<endl;

    //声明友元

    //friend void point::setname(space &s);

    friend class point;  //类point的所有成员函数都是类space的友元函数，能存取类space的私有成员和保护成员

};

void point::setname(space &s)

    name = "kitty";

    s.name = "pitter";

    //name = s.name;

int main()

    point p(10, 20, "yang");

    space s(100, 200, 300, "space");

    p.setname(s);

    p.display();

    s.display();

    return 0;

使用友元类时注意：

　　(1) 友元关系不能被继承。
　　(2) 友元关系是单向的，不具有交换性。若类B是类A的友元，类A不一定是类B的友元，要看在类中是否有相应的声明。
　　(3) 友元关系不具有传递性。若类B是类A的友元，类C是B的友元，类C不一定是类A的友元，同样要看类中是否有相应的申明