本文主要是介绍C++程序设计(第四版郑莉)-------第五章,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!
数据的共享与保护
5.1 标识符的作用域与可见性
5.1.1作用域
:一个标识符在程序正文中有效的区域
1函数原型作用域(最小的作用域)
:在函数原型声明时形参的作用范围
2局部作用域
:函数参数从声明到}结束
3类的作用域
:x类的成员m具有类的作用域,访问有三种方式
(1)如果x的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符,那么在该函数内可以直接访问成员m
(2)x.m/x::m(访问静态成员)两种基本访问方式
(3)ptr->m,ptr为指向类的一个对象的指针
4命名空间作用域
语法:namespace 命名空间名
{声明}
如果要引用其他命名空间的标识符
语法:
命名空间名::标识符名
using语句
1using 命名空间名 ::标识符名;
2using namespace 命名空间名;
内嵌:命名空间名::命名空间名::标识符名
两种特殊的命名空间
1全局命名空间(默认的命名空间)
2匿命名空间
语法:namespace{
匿命名空间的声明}
用来屏蔽不希望被暴露给其他源文件的标识符
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
int i;
namespace ns {int j;
}
int main() {i = 5;ns::j = 6;{using namespace ns;int i;i = 7;cout << "i" << i << endl;cout << "j" << j << endl;}cout << "i" << i << endl;return 0;
}
具有命名空间作用域的变量有称全局变量
5.1.2可见性
程序运行到某一点,能够引用到的标识符,就是该处可见的标识符
命名空间作用域》类的作用域》局部作用域
标识符声明前,引用后
多个作用域声明同名的标识符,则外层存在内层不可见
5.2对象的生存期
5.2.1静态生存期(static)
与程序的运行期相同
静态变量未初始化自动为0;
5.2.2动态生存期
类的成员对象也各自的生存期,不同static修饰的成员对象,其生存期都与它们所属对象的生存期保持一致
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
int i = 1;//全局变量,静态生存期】
void other() {//a,b静态局部变量,第一次进入初始化static int a = 2;static int b;//c动态(生存期)局部变量int c = 10;a += 2;i += 32;c += 5;cout << "i:" << i << "a:" << a << "b:" << b << "c:" << c << endl;b = a;
}
int main() {static int a;int b = -10, c = 0;//i=1,b=-10,c=0,a=0cout << "i:" << i << "a:" << a << "b:" << b << "c:" << c << endl;//c=8c += 8;//a=4,b=0,c=15,i=33other();//a=0,b=-10,c=8,i=33cout << "i:" << i << "a:" << a << "b:" << b << "c:" << c << endl;//i=43i += 10;//a=6,b=4,c=15,i=75other();return 0;
}
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class clock {
public:clock();void settime(int newh, int newm, int news);void showtime();
private:int h, m, s;
};
clock::clock() :h(0), m(0), s(0){}
void clock::settime(int newh, int newm, int news) {h = newh;m = newm;s = news;
}
void clock::showtime() {cout << h << ":" << m << ":" << s << ":" << endl;
}class clock globclock;int main() {globclock.showtime ();globclock.settime(8, 30, 30);class clock myclock(globclock);myclock.showtime();
}
5.3类的静态成员
解决一个类中不同对象之间的数据与函数共享
5.3.1静态数据成员
类属性:描述类的所有对象共同特征的一个数据项,对任何对象的实例,他的属性值时i相同的
类名::标识符
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class point {
public:point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) {count++;}point(point& p) {x = p.x;y = p.y;count++;}~point() { count--; }int getx() { return x; }int gety() { return y; }void showcount() { cout << "count" << count; }
private:int x, y;static int count;
};
//静态数据成员
int point::count=0;
int main() {point p(4, 5);cout << p.getx() <<p.gety()<< endl;p.showcount(); point b(p);b.showcount();return 0;
}
5.3.2静态函数成员
静态成员函数可以直接访问类的静态数据和函数成员,非静态成员,必须通过对象名
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class point {
public:point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) {count++;}point(point& p) {x = p.x;y = p.y;count++;}~point() { count--; }int getx() { return x; }int gety() { return y; }//静态成员函数static void showcount() {cout << "count:" << count << endl;}
private:int x, y;static int count;
};
int point::count = 0;
int main() {point a(4, 5);cout << a.getx() << a.gety();point::showcount();point b(a);cout << b.getx() << b.gety();point::showcount();}
5.4类的友元
不同类或者对象的成员函数之间,类的成员函数与一般函数之间进行数据共享的机制。
5.4.1友元函数
friend修饰的非成员函数
可以通过对象名来访问类的私有和保护成员
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class point {
public:point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y){}int getx() { return x; }int gety() { return y; }friend float dist(point& p1, point& p2);private:int x, y;
};
float dist(point& p1, point& p2) {double x = p1.x - p2.x;double y = p1.y - p2.y;return static_cast <float>(sqrt(x * x + y * y));
}
int main() {point myp1(1, 1), myp2(4, 5);cout << dist(myp1, myp2) << endl;
}
5.4.2友元类
A类为B类的友元类,则A类的所有成员函数都是B类的友元函数,都可以访问b的私有和保护成员
注意:
1友元关系不能传递
2友元关系是i单向的
3友元关系不能被继承
5.5共享数据的保护
防止改变数据应声明为常量
5.5.1常对象
必须进行初始化
改变对象的数据成员有两个途径
1通过对象名访问其成成员对象
2在类的成员函数中改变数据成员的值,不能通过常对象调用普通的成员函数
5.5.2const修饰的类成员
1常函数成员
类型说明 函数名(参数列表)const
如果说明一个对象是常对象,只能调用常成员函数
const可以用于对重载函数的区分
void print():
void print() const
通过非const对象调用该函数,优先非const
在调用常成员函数期间,目的对象都被视为常对象
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class r {
public:r(int r1, int r2) :r1(r1), r2(r2) {}void print();void print()const;
private:int r1, r2;
};
void r::print() {cout << r1 << " " << r2<<endl;
}
void r:: print() const {cout << r2 << " " << r1;
}
int main() {r a(5, 4);a.print();const r b(5, 4);b.print();
}
2常数据成员
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class A {
public:A(int i);void print();
private:const int a;static const int b;
};
//常数据成员只能通过初始化列表来获得初始值const int A::b = 10;
A::A(int i):a(i){}
void A::print() {cout << a << ":" << b << endl;
}
int main() {A a1(100), a2(0);a1.print();a2.print();
}
5.5.3常引用
常引用所引用的对象不能再更新
const 类型说明符 & 引用名
常引用的对象只能当作常对象
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class point {
public:point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y){}int getx() { return x; }int gety() { return y; }friend float dist(const point& p1, const point& p2);private:int x, y;
};
float dist(const point& p1, const point& p2) {double x = p1.x - p2.x;double y = p1.y - p2.y;return static_cast <float>(sqrt(x * x + y * y));
}
int main() {const point myp1(1, 1), myp2(4, 5);cout << dist(myp1, myp2) << endl;
}
5.6多文件结构和编译预处理命令
5.6.1C++程序一般组织结构
一个项目三个文件:类定义文件,类实现文件,类的使用文件
头文件
class point {
public:point(int x=0,int y=0):x(x),y(y){}point(const point& p);~point() { count--; }int getx()const { return x; }int gety() const{ return y; }static void showcount();private:int x, y;static int count;
};
point.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"point.h"
#include<iostream>
using namespace std;
int point::count = 0;
point::point(const point& p) :x(p.x), y(p.y) {count++;
}
void point :: showcount() {cout << count << endl;
}
1.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"point.h"
#include<iostream>
using namespace std;int main() {point a(4, 5);cout << a.getx() << a.gety() << endl;point::showcount();point b(a);cout << b.getx() << b.gety() << endl;point::showcount();
}
5.6.2外部变量与外部函数
1外部变量
exter int i;
2外部函数
有无extern都一样,所有类之外的函数,都具有命名空间作用域的
3将变量与函数限制在编译单元内
static
在局部作用域,类作用域和命名空间作用域
作用差不多都具有静态生存期
5.6.3C++库
5.6.4编译预处理
1#include指令
2#define与#undef指令
#undef用来删除#define定义的宏
3条件编译指令
(1)#if 常量表达式
程序1
#endif
(2)#if 常量表达式
程序1
#else 常量表达式
程序2
#endif
(3)#if 常量表达式
程序1
#elif 常量表达式
程序2
#elif 常量表达式
程序3
#else
程序n+1
#endif
(4)#ifdef 标识符
程序1
#else
程序2
#end00if
如果标识符经#defind定义而且没有被#undef删除编译程序1,否则程序2,如果没有程序2则不需要#else
(5)#ifndef 标识符
程序1
#else
程序2
#endif
如果标识符没有被定义执行1,否则执行2
4defined操作符(预处理)不是指令
defined(标识符)
如果标识符被#define定义而且没有被#undef删除,表达式为非零,否则为0;
两个写法等价
#iifndef MYHEAD_H
#define MYHEDA_H
.......
#endif
等价
#if!defined(MYHEAD_H)
#define MYHEAD_H
........
#endif
例子
由于文件包含指令可以嵌套使用,在设计程序时要避免多次重复包含同一个头文件,否则会引起变量与类的重复定义
//main.cpp
#include"file1.h"
#include"file2.h"
int main(){
...}
//file1.h
#include"head.h"
....
//file2.h
#include"head.h"
....
//head.h
....
class point {
...
}
...
#endif
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