本文主要是介绍C++(名字空间/面向对象/类和对象/构造函数和析构函数/const成员和初始化列表),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
一、名字空间
什么是名字空间
在C语言中定义的全局变量、函数、结构、联合、枚举、枚举值、宏都在全局作用域下,所以当项目比较庞大时,非常容易造成命名冲突(以模块名作前缀、后缀),所以C++中选择把全局作用域进行拆分成 子作用域进行管理,这些子作用域就是作名字空间。
如何设计名字空间
namespace 空间名 {// 子作用域在该作用域中定义全局变量、函数、结构、联合、枚举、枚举值...,不会与全局变量中的命名冲突 } // 此处没有分号
如何使用名字空间中的内容
方法1:
直接使用空间中的内容
空间名::标识符;
#include <iostream> int main(int argc,const char* argv[]) {std::cout << "我要使用std中的内容" << std::endl; return 0; }
方法2:
把空间中的部分内容导入到当作用域下,一旦导入之后就可以方便的直接使用
using 空间名::标识符;
#include <iostream> using std::cout; using std::endl; int main(int argc,const char* argv[]) {cout << "我要使用std中的内容" << endl; return 0; }
方法3:
把空间中的所有内容导入到当前作用域下
using namespace 空间名;
#include <iostream> using namespace std; int main(int argc,const char* argv[]) {string str = "string类也定义在std名字空间中";cout << str << endl;return 0; }
注意:C++标准库中提供的基础功能的类、对象都定义在std名字空间中,如:cout、cin、string。
空间合并与空间嵌套
1、编译器会把同名的名字空间的内容自动合并,同名的名字空间就是同一个作用域,如果同一个作用域 下有命名冲突编译就会报错。
#include <iostream> using namespace std; namespace ns {int num1 = 1234; } namespace ns {int num2 = 5678;int num1 = 6666; } int main(int argc,const char* argv[]) {using namespace ns;cout << num1 << " " << num2 << endl;return 0; }
2、名字空间中可以再定义名字空间
#include <iostream> using namespace std; namespace ns1 {namespace ns2 { namespace ns3 {int num = 123456789;}} } // 嵌套后的名字空间使用起来比较长,可以给内部名字空间取别名 namespace ns123=ns1::ns2::ns3; int main(int argc,const char* argv[]) {cout << ns1::ns2::ns3::num << endl;cout << ns123::num << endl;return 0; }
匿名名字空间
C++把默认的全局作用域当作一个没有名字的名字空间,也叫匿名名字空间,当全局的标识符被屏蔽,可以使用匿名空间的域限定符来指定全局作用域的标识符。
#include <iostream> using namespace std; int num = 1234; int main(int argc,const char* argv[]) {int num = 5678;cout << num << endl;cout << ::num << endl;return 0; }
注意:
工作时尽量不要使用 using namespace 空间名; 这种用法,这就像是把垃圾分类之后,又合并了,如果使用到标识符,一定要 空间名::标识符。
二、面向过程与面向对象
面向过程:
在编程时重点考虑如何解决问题,以及解决问题的具体步骤。
面向对象:
在编程时重点考虑的是"谁"能解决问题(类、结构),以及"它"解决问题时所需要属性(成员变量)和功能(成员函数)。
抽象:
把“解决问题者”当作思考或观察对象,把解决问题所需的具备的属性和功能罗列出来,这个步骤叫作抽象。
封装:
把抽象的结果(问题所需的具体的属性和功能),设置相应访问权限(public/private/protected),按照C++的语法设计成类、结构,该过程叫作封装类,简称封装。
使用封装好的类、结构,实例化出对象(定义结构变量、类变量),通过对象调用相关功能(成员函数)配合相关属性(成员变量)达到解决问题的目的。
继承:
1、在解决一个问题之前,先考虑现有的类是否能解决部分问题,如果有则继承该类,在此基础上进行扩展,以缩短解决问题的时间(代码复用)。
2、在解决一个复杂庞大的问题时,把问题拆分成若干个小问题,每个小问题实现一个类去解决,最后把这若干个类通过继承进行汇总,达到解决问题的目的,这个方式可以降低问题的规模在难度,也方便团队分工、协作。
多态:
语句的多种形态,同样的语句根据环境或参数的不同,有不同的功能,这就叫多态。
多态可以分为:
编译时多态,编译器在编译代码时根据语句的参数、环境不同,能翻译出具有不同功能的二进制指令,例如:调用重载的函数,cin、cout的自动类型识别,模板技术(后续讲解)。
运行时多态,语句只在程序运行时,才能确定执行那种功能,一般指的是类多态,后续再详细讲解。
#include <iostream> using namespace std; void func1(void) {cout << "我是func1函数" << endl; } void func2(void) {cout << "我是func2函数" << endl; } int main() {void (*fp)(void);int cmd;cin >> cmd;if(cmd % 2)fp = func1;elsefp = func2;fp(); }
三、类和对象
什么是类
把抽象结果(利用面向对象的思维模式,思考、观察出的结果),使用用C++的语法封装出一种类似结构的自定义数据类型(复合数据类型)。
如何设计类
struct 结构名 {成员函数; // 结构的成员默认访问权限是public成员变量; }; class 类名 {成员变量; // 结构的成员默认访问权限是private成员函数; }; 注意:在C++中类的结构除了成员的默认访问权限不同,没有任何区别(大师兄说的)。
访问限制符
使用以下关键字修改结构、类的成员,管理它们的访问权限:
private: 私有的,被它修饰的成员,只能在类的成员函数内使用。 protected: 保护的,被它修饰的成员,只能在类、子类的成员函数内使用。 public: 公开的,被修饰的成员,可以在任何位置使用。
#include <iostream> using namespace std; struct Student {void in(void){ cout << "请输入学生的学号、姓名、年龄、成绩:"; cin >> id >> name >> age >> score;} void out(void){ // 学号:10010 姓名:hehe 年龄:18 成绩:100cout << "学号:" << id << " 姓名:" << name << " 年龄:" << age << " 成绩:" << score << endl;} private:int id; char name[20];short age;float score; }; class Student {int id; char name[20];short age;float score; public:void in(void){ cout << "请输入学生的学号、姓名、年龄、成绩:"; cin >> id >> name >> age >> score;} void out(void){ // 学号:10010 姓名:hehe 年龄:18 成绩:100cout << "学号:" << id << " 姓名:" << name << " 年龄:" << age << " 成绩:" << score << endl;} }; int main(int argc,const char* argv[]) {Student stu;stu.in();stu.out();return 0; }
什么是类对象
使用设计好的类(结构)这种数据类型,定义出的类变量在面向对象编程语言中被称为对象(结构变量),创建类对象的行为也被称为实例化对象。
#include <iostream> using namespace std; class Student {int id; char name[20];short age;float score; public:void in(void){ cout << "请输入学生的学号、姓名、年龄、成绩:"; cin >> id >> name >> age >> score;} void out(void){ // 学号:10010 姓名:hehe 年龄:18 成绩:100cout << "学号:" << id << " 姓名:" << name << " 年龄:" << age << " 成绩:" << score << endl;} }; Student stu; // 在bss内存段上实例化对象 int main(int argc,const char* argv[]) {Student stu; // 在stack内存段实例化对象Student* stup = new Student; // 在heap内存段实例化对象 }
类的声明与实现分开
如果类的内容不多,一般会选择只定义一个头文件,以类名作为文件名。
#ifndef STUDENT_H #define STUDENT_H class 类名 {// 定义成员变量 public:// 定义成员函数 }; #endif//STUDENT_H
如果类的内容比较多,会选择把类的声明与定义分开,头文件负责类的声明,源文件负责类的实现。
#ifndef STUDENT_H #define STUDENT_H class 类名 {// 定义成员变量 public:// 声明成员函数void 函数名(参数列表); }; #endif//STUDENT_H
#include "student.h" void 类名::函数名(参数列表) {}
练习:实现C++版的通讯录。
四、构造函数与析构函数
构造函数
1、什么构造函数
类、结构、联合中的特殊成员函数,与类名、结构名、联合名同的成员函数,没有返回值。
class 类名 { public:类名(参数列表){} };
2、何时调用构造函数
当创建类对象时(实例化对象)会自动调用构造函数。
int main(int argc,const char* argv[]) {// 调用无参构造Student stu;Student* stup = new Student; // 调用有参构造Student stu1(10010,"hehe",'w',18,98);Student* stup1 = new Student(10011,"xixi",'m',20,95);// 调用有参构造,c11语法标准才支持,-std=c++11Student stu2 = {10010,"hehe",'w',18,98};return 0; }
3、在构造函数中应该做什么
构造函数负责创建使用对象的环境,一般构造函数中负责:
1、给成员变量初始化
2、给指针成员分配内存
3、从文件、网络、数据库加载数据
4、完成一些准备工作
4、实现构造函数要注意的问题
在创建类对象时,一定会调用构造函数,如果类中没有显式实现构造函数,编译器会自动生成一个无参的什么都不做的构造函数。
如果显式实现了有参构造函数,那么编译器就不会再生成无参构造。
注意:在使用new[] 创建n个对象时,无法保证给所有的类对象都单独提供参数,去调用有参构造,那么必然需要调用无参构造,此时如果没有显式实现无参构造,编译就会出错。
方法1:
class Student { public:Student() {} // 极简无参构造 };
方法2:
给有参构造函数的所有成员都设置默认形参,当需要调用无参构造时,会自动使用默认参数调用有参构造。
// 无参构造未必无参 class Student {... public:Student(int _id=0,const string& _name="",char _sex='w',short _age=0,float _score=0){id = _id;name = _name;sex = _sex;age = _age;score = _score;cout << "我是有参构造" << endl;} };
5、explicit关键字的作用
如果类中有单参的构造函数,那么它的参数类型数据就能隐藏提升为类对象,如果不使用该功能,可以在单参构造函数的前面加 explicit 关键字,参数类型数据就不能再隐藏提升为类对象。
总结:explicit关键字的作用就是禁止单参构造函数的类型提升功能。
#include <iostream> using namespace std; class Test {int num; public:[explicit] Test(int _num){ num = _num;} }; void func(Test t) {cout << "我被调用了" << endl; } int main(int argc,const char* argv[]) {func(1234); }
析构函数:
1、什么析构函数
类、结构、联合中的特殊成员函数,在类名、结构名、联合的前面加~,就是析构函数,没有返回也没有参数。
struct Student {int id; string name;char sex;short age;float score; public:Student(void){cout << "我是无参构造函数" << endl;}Student(int _id,const string& _name,char _sex,short _age,float _score){ id = _id;name = _name;sex = _sex;age = _age;score = _score;cout << "我是有参构造" << endl;} ~Student(void){ cout << "我是析构函数" << endl;} };
2、在析构函数中应该做什么
析构函数负责对象销毁时的收尾工作,一般构造函数中负责:
1、释放指针成员指向的堆内存
2、往文件中、数据库保存数据
3、何时调用析构函数
1、当类对象离开它所在的作用域时,系统会自动销毁类对象,并自动调用析构函数。
#include <iostream> using namespace std; struct Student {int id;string name;char sex;short age;float score; public:Student(void){cout << "我是无参构造函数" << endl;}Student(int _id,const string& _name,char _sex,short _age,float _score){id = _id;name = _name;sex = _sex;age = _age;score = _score;cout << "我是有参构造" << endl;}~Student(void){cout << "我是析构函数" << endl;} }; int main(int argc,const char* argv[]) {do{// 当创建类对象时,自动调用构造函数,当对象离开它的作用域时,会自动调用析构函数Student stu;}while(0);cout << "-----------" << endl; }
2、当使用delete或delete[] 释放堆内存上的类对象时,会自动调用析构函数(必须使用delete释放)。
#include <iostream> using namespace std; struct Student {int id;string name;char sex;short age;float score; public:Student(void){cout << "我是无参构造函数" << endl;}Student(int _id,const string& _name,char _sex,short _age,float _score){id = _id;name = _name;sex = _sex;age = _age;score = _score;cout << "我是有参构造" << endl;}~Student(void){cout << "我是析构函数" << endl;} }; int main(int argc,const char* argv[]) { // 使用new 或 new[] 在堆内存上创建类对象时会自动调用构造函数Student* stup = new Student;Student* stus = new Student[10]; // 类对象的个数,也是执行构造、析构函数的次数cout << *((int*)stus-1) << endl; // 使用delete 或 delete[] 释放堆内存上的类对象时会自动调用析构函数delete stup;delete[] stus; // 注意:使用new创建的就使用delete释放,使用new[]创建的就使用delete[]释放,不能混用return 0; }
4、析构函数要注意的问题
如果没有显式实现析构函数,那么编译器会自动生成一个什么都不做的析构函数。
如果构造函数中使用new、malloc分配的堆内存,就一定要显式实现析构函数,并在析构函数中释放堆内存,否则就会造成内存泄漏。
五、初始化列表与const成员
const成员
使用const修饰的类、结构、联合的成员变量,在类对象创建完成前一定要初始化。
不能在构造函数中初始化const成员,因为执行构造函数时,类对象已经创建完成,只有类对象创建完成才能调用成员函数,构造函数虽然特殊但也是成员函数。
在定义const成员时进行初始化,该语法只有在C11语法标准下才支持。
初始化列表
在构造函数小括号后面,主要用于给const成员初始化的一种特殊语法,也可以给普通成员初始化(可以解决参数名与成员变量名同名的问题)。
注意:如果有成员是类、结构、联合类型的,还可以在初始化列表中显式调用成员的构造函数,还可以调用父类的构造函数。
class 类名 {成员变量; public:构造函数(参数列表):成员变量(初始值),成员变量(初始值),...{} };
#include <iostream> using namespace std; class Test {// 可以使用,但只有C11标准才支持// const int num = 1234;const int num; public:Test(int num=0):num(num){ cout << "我是带初始化列表的构造函数" << endl;} void show(void){ cout << "const num = " << num << endl;} }; int main(int argc,const char* argv[]) {Test t(123456789);t.show();return 0; }
这篇关于C++(名字空间/面向对象/类和对象/构造函数和析构函数/const成员和初始化列表)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!