C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)試驗(yàn)問(wèn)題詳解大數(shù)據(jù)地共享與保護(hù)

1、實(shí)用文檔實(shí)驗(yàn)05數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)(2學(xué)時(shí))(第5章 數(shù)據(jù)的共享與保護(hù))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察程序運(yùn)行中變量的作用域、生存期和可見(jiàn)性.(2) 學(xué)習(xí)類的靜態(tài)成員的使用.(3) 學(xué)習(xí)多文件結(jié)構(gòu)在 C+程序中的使用.二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)5_1運(yùn)行下面的程序,觀察變量x、y的值.lab5_1.cpp#in elude<iostream>using n amespace std;void fn1();int x=1,y=2;int main()cout<< "開(kāi)始."<<endl;cout<< "x=" <<x&

2、lt;<endl;cout<< "y=" <<y<<endl;cout<< "在 main()中求 x 和 y 的值."<<endl;int x=10,y=20;cout<< "x=" <<x<<endl;cout<< "y=" <<y<<endl;cout<<"進(jìn)入函數(shù) fn1()."<<endl;fn1();cout<<

3、 "返回 main()" <<endl;cout<< "x=" <<x<<endl;cout<< "y=" <<y<<endl;return 0;void fn1()int y=200;cout<< "x=" <<x<<endl;cout<< "y=" <<y<<endl;5_2實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)(CLIENT)類.聲明字符型靜態(tài)數(shù)據(jù)成員Server

4、Name,保存其效勞器名稱；聲明整型靜態(tài)數(shù)據(jù)成員ClientNum,記錄已定義的客戶數(shù)量；定義靜態(tài)函數(shù)ChangeServerName()改變效勞器名稱.在頭文件client.h中聲明類,在文件client.cpp中實(shí)現(xiàn),在文件Iab5_2.cpp中測(cè)試這個(gè)類,觀察相應(yīng)的成員變量取值的變化情況.三、實(shí)驗(yàn)步驟1.(驗(yàn)證)運(yùn)行Iab5_1.cpp程序,觀察程序輸出.全局變量的作用域?yàn)槲募饔糜?在整個(gè)程序運(yùn)行期間有效,但如果在 局部模塊中聲明了同名的變量,那么在局部模塊中,可見(jiàn)的是局部變量,此時(shí), 全局變量不可見(jiàn)；而局部變量的生存期只限于相應(yīng)的程序模塊中,離開(kāi)相應(yīng)的程序模塊, 局部變量X、y就不再

5、存在,此時(shí)同名的全局變量重新可見(jiàn).程序名：Iab5_1.cpp.程序的運(yùn)行結(jié)果：心瑰 C： TTffDiO¥5i syst"ft»32itbdl_ eze la <卜中求x和y的J.x-lW進(jìn)入前數(shù)Ftd一M-l扳回 mil in<>x-19ji-2 fl請(qǐng)按任意犍繼W憲2.(編程)實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)(CLIENT)類.新建一個(gè)空的工程Iab5_2,添加頭文件client.h ,在其中聲明類 CLIENT,注意使用編 譯預(yù)處理命令；再添加源程序文件 clie nt.cpp,在其中實(shí)現(xiàn)CLIENT類,注意靜態(tài)成員變量的使用方法；再添加文件Iab5_2.cp

6、p,在其中定義 main()函數(shù),測(cè)試 CLIENT類,觀察相應(yīng)的成員變量取值的變化情況.提示：訪問(wèn)一臺(tái)效勞器的客戶總數(shù).靜態(tài)成員為類的屬性,為所有的類的對(duì)象共同擁有. 再定義兩個(gè)靜態(tài)成員函數(shù),分別顯示效勞器名和客戶總數(shù). 構(gòu)造函數(shù)用于增加一個(gè)客戶,析構(gòu)函數(shù)用于減少一個(gè)客戶. 定義一個(gè)對(duì)象,再定義第二個(gè)對(duì)象,然后減少一個(gè)對(duì)象.參考程序輸出結(jié)果：續(xù) A 0 B 1 B 2 B 器總器總器總器總?cè)?務(wù)戶務(wù)戶賞務(wù)戶按程序及運(yùn)行結(jié)果:類聲明頭文件clie nt.h/clie nt.h#ifndef CLIENT#defi ne CLIENT_H/其中的靜態(tài)成員為類的屬性,為所有的類的對(duì)象共同擁有cla

7、ss clientpublic :clie nt();clie nt();staticvoidChangeServerName(char ss); /改變效勞器名稱staticvoidshowServerName();staticvoidshowClientNum();private :static char ServerName; /保存效勞器名,引用性說(shuō)明static int ClientNum; /記錄已定義的客戶(即對(duì)象)數(shù)量,弓I用性說(shuō)明;#en dif(2)類實(shí)現(xiàn)程序文件 clie nt.cpp/clie nt.cpp#in clude <iostream> #in c

8、lude "clie nt.h" using n amespace std;client:client() ClientNum+; client:client() ClientNum-; void client:ChangeServerName(/增加一個(gè)對(duì)象客戶/減少一個(gè)對(duì)象客戶char sn ServerName=s n; / 無(wú) staticvoid client:showServerName() cout<<"效勞器名："<<ServerName<<endl; void client:showClientNum

9、() cout<<"客戶總數(shù)："<< ClientNum <<endl; /必須在文件作用域的某處用類名限定進(jìn)行定義性說(shuō)明,這時(shí)也可以進(jìn)行初始化.char client:ServerName='A' ; / 無(wú) staticint client:ClientNum=0;(3) 主函數(shù)文件Iab5_2.cpplab5 2.cpp0 C: WINDOWSsyst eB32c*d. eze#in elude <iostream>#in elude "clie nt.h"using n amespa

10、ee std;void main()elient:showServerName();/ 初始狀態(tài)client:showClientNum();/類名引用靜態(tài)成員函數(shù)elie nt:Cha ngeServerName('B');elie nt a;/增加一個(gè)客戶a. showServerName(); /對(duì)象名引用靜態(tài)成員函數(shù)a. showClie ntNum();elie nt b;/增加一個(gè)客戶b. showServerName();b. showClie ntNum();/減少一個(gè)客戶elie nt:showServerName();elie nt:showClie ntN

11、um();(4)運(yùn)行結(jié)果附：第5章數(shù)據(jù)的共享與保護(hù)5.1標(biāo)識(shí)符的作用域與可見(jiàn)性P1465.1.1作用域作用域是一個(gè)標(biāo)識(shí)符在程序正文中有效的區(qū)域. C+勺作用域有：函數(shù)原型作用域、塊作用域局部作用域、類作用域、文件作用域.1. 函數(shù)原型作用域在函數(shù)原型聲明時(shí)形式參數(shù)的作用范圍.例,double Areadouble radius;其中標(biāo)識(shí)符radius的作用或稱有效范圍在形參列表的左、右括號(hào)之 間,稱標(biāo)識(shí)符radius的作用域是函數(shù)原型作用域.由于在函數(shù)原型的形參表中起作用的只是形參類型,標(biāo)識(shí)符并不起作用, 可省略.2. 局部作用域塊作用域例：>b的作用域>a的作用域 的作用域voi

12、d fun( int a) int b=a; cin> >b; if(b>0) int c; , 形參作用域：從形參列表中的聲明處開(kāi)始,到整個(gè)函數(shù)體結(jié)束處止. b和c都具有塊作用域,是不同的塊作用域.塊是一對(duì)大括號(hào)括起來(lái)的一段程序.此例,函數(shù)體是一個(gè)塊,if語(yǔ)句后的分支體又是一個(gè)較小的塊,二者是 包含關(guān)系.在塊中聲明的標(biāo)識(shí)符,其作用域從聲明處開(kāi)始,一直到塊結(jié)束的大括號(hào)為 止.具有塊作用域的變量也稱為局部變量.3. 類作用域類是一組有名成員的集合,類 X的成員m具有類作用域,對(duì)m的訪問(wèn)方式如下： 假設(shè)在X的成員函數(shù)中無(wú)同名的局部作用域標(biāo)識(shí)符,貝恠該函數(shù)內(nèi)可訪 問(wèn)成員m(2) 通

13、過(guò)表達(dá)式x.m或X:m.這正是程序中訪問(wèn)對(duì)象成員的最根本方法.(3) 通過(guò)prt->m這樣的表達(dá)式,其中prt為指向X類的一個(gè)對(duì)象的指針4. 命名空間作用域命名空間大型程序通常由不同模塊構(gòu)成,不同模塊中的類和函數(shù)之間可能發(fā)生重名, 將引發(fā)錯(cuò)誤.命名空間可以解決類名、函數(shù)等的命名沖突.命名空間語(yǔ)法形式：namespace命名空間名命名空間內(nèi)的各種聲明(函數(shù)聲明、類聲明、)例n amespaceSomeNs class SomeClass . ;特殊的命名空間_全局命名空間：默認(rèn)的命名空間_匿名命名空間：對(duì)每個(gè)源文件是唯一的命名空間作用域一個(gè)命名空間確定了一個(gè)命名空間作用域引用其它命名空間作

14、用域中的標(biāo)識(shí)符_命名空間名:標(biāo)識(shí)符名_例：聲明一個(gè)SomeClass型的對(duì)象 SomeNs:SomeClass obj1;將其它命名空間作用域的標(biāo)識(shí)符暴露于當(dāng)前作用域_對(duì)指定標(biāo)識(shí)符 using命名空間名:標(biāo)識(shí)符名；_對(duì)所有標(biāo)識(shí)符using namespace命名空間名;例5-1中所聲明的全局變量就具有文件作用域,它們?cè)谡麄€(gè)文件中都有 效.例5-1作用域?qū)嵗?#include <iostream>using namespace std; /使得在當(dāng)前文件中可直接引用 std命名空間的標(biāo)識(shí)符 coutint i; /全局變量,文件作用域n amespace Nsint j; /在Ns命

15、名空間中的全局變量void main()i=5; /文件作用域的i賦初值Ns:j=6; /為全局變量j賦值/子塊1using namespace Ns; /使得在當(dāng)前塊中可直接引用Ns命名空間的標(biāo)識(shí)符int i; /局部變量,塊作用域i=7;cout<v"i="vvivvendl;/ 輸出 7cout<v"j="vvjv<e ndl;cout<<"i="<<i<<endl;/ 輸出 5參考(cout, endl是命名空間std中的全局變量)：#include <iostrea

16、m>/using namespace std; /使得在當(dāng)前文件中可直接引用std命名空間的標(biāo)識(shí)符 cout,endlint i; /全局變量,文件作用域n amespace Nsint j; /在Ns命名空間中的全局變量void main()i=5; /文件作用域的i賦初值Ns:j=6; /為全局變量j賦值/子塊1using namespace Ns; /使得在當(dāng)前塊中可直接引用Ns命名空間的標(biāo)識(shí)符int i; /局部變量,塊作用域i=7;std: cout<<"i="<<i<< std: endl; / 輸出 7std: cou

17、t<v"j="vvjv< std: endl;std: cout<<"i="<<i<< std: endl; / 輸出 5具有文件作用域的變量也稱為全局變量5.1.2 可見(jiàn)性P150可見(jiàn)的標(biāo)識(shí)符 程序運(yùn)行到某一點(diǎn),能夠引用到的標(biāo)識(shí)符 文件作用域最大,接下來(lái)依次是類作用域和塊作用域.圖5-1作用域關(guān)系圖文件作用就類作用域塊件用域可見(jiàn)性表示從內(nèi)層作用域向外層作用域“看時(shí)能看到什么. 作用域可見(jiàn)性的一般規(guī)那么：_標(biāo)識(shí)符聲明在前,引用在后._同一作用域,不能聲明同名標(biāo)識(shí)符._在沒(méi)有包含關(guān)系的不同作用域中聲明的同名標(biāo)

18、識(shí)符互不影響._在具有包含關(guān)系的作用域中聲明了同名標(biāo)識(shí)符,那么外層標(biāo)識(shí)符在內(nèi)層不 可見(jiàn).例5-1中,文件作用域與塊作用域相互包含.#in elude <iostream>using namespace std;int i; /全局變量,文件作用域n amespace Nsint j; /在Ns命名空間中的全局變量void main()i=5; /文件作用域的i賦初值Ns:j=6; /為全局變量j賦值/子塊1using n amespace Ns;int i; /局部變量,塊作用域i=7;cout<<"i="<<i<<endl;

19、 / 輸出 7 cout<<"j="<<j<<e ndl; cout<<"i="<<i<<endl;/ 輸出 5在主函數(shù)內(nèi)子塊1前,可引用到具有文件作用域的變量,它是可見(jiàn)的.當(dāng)進(jìn)入子塊1,只能引用到具有局部作用域的同名變量,文件作用域的同名變量不可見(jiàn),稱 內(nèi)層屏蔽,或同名覆蓋,即內(nèi)層的變量覆蓋了外層的同名 變量.5.2對(duì)象的生存期 P150對(duì)象(包括簡(jiǎn)單變量)從誕生到結(jié)束的這段時(shí)間就是它的生存期521靜態(tài)生存期假設(shè)對(duì)象的生存期與程序的運(yùn)行期相同,稱它具有靜態(tài)生存期.在文件作用域中聲明

20、的對(duì)象具有靜態(tài)生存期的.假設(shè)要在函數(shù)內(nèi)部的塊作用域中聲明具有靜態(tài)生存期的對(duì)象,那么要使用關(guān)鍵 字 static.static int i;i稱為靜態(tài)變量.其余的對(duì)象都具有動(dòng)態(tài)生存期.定義時(shí)未指定初值的根本類型靜態(tài)生存期變量,初值為0；動(dòng)態(tài)生存期變量,不指定初值時(shí)值不確定.5.2.2 動(dòng)態(tài)生存期在塊作用域中聲明的具有動(dòng)態(tài)生存期的對(duì)象,稱局部生存期對(duì)象.動(dòng)態(tài)生存期對(duì)象誕生于聲明點(diǎn),結(jié)束于該標(biāo)識(shí)符作用域結(jié)束處.例5-2變量的生存期與可見(jiàn)性.局部變量就是具有塊作用域的變量. 全局變量就是具有文件作用域的變量.#include <iostream>using n amespace std;i

21、nt i=1; /i為全局變量,具有靜態(tài)生存期void other( void )static int a=2;static int b; /a, b為靜態(tài)局部變量,具有全局壽命,局部可見(jiàn),只第次進(jìn)入函數(shù)時(shí)被初始化int c=10; /c為局部變量,具有動(dòng)態(tài)生存期,每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)都初始化 a=a+2; i=i+32; c=c+5;cout<v"-OTHER-n"cout<<"i:"<<i<<" a:"<<a<<" b:"<<b<&l

22、t;" c:"<<c<<e ndl; b=a;void main()static int a; /a為靜態(tài)局部變量,具有全局壽命,局部可見(jiàn)int b=-10; /b, c為局部變量,具有動(dòng)態(tài)生存期int c=0;cout<v"-MAIN-n"cout<<"i:"<<i<<" a:"<<a<<" b:"<<b<<" c:"<<c<<e ndl

23、;c=c+8; other();cout<v"-MAIN-n"cout<v"i:"v<ivv" a:"<<a<<" b:"<<b<<" c:"<<c<<e ndl; c=c+10; other();例5-3具有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)生存期對(duì)象的時(shí)鐘程序.聲明具有函數(shù)原型作用域、塊作用域、類作用域和文件作用域的多個(gè)變量 及對(duì)象,并分析各自的可見(jiàn)性和生存期.#include <iostream>using n

24、amespace std;class Clock /時(shí)鐘類定義public :Clock();void setTime( int newH, int newM,int newS); / 三個(gè)形參具有函數(shù)原型作 用域void showTime();private :int hour,minute,second;/時(shí)鐘類成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)Clock:Clock():hour(O),minute(0),second(0) / 構(gòu)造函數(shù)void Clock:setTime( int newH,int newM,int newS)/3 個(gè)形參均具有局部作 用域 hour =n ewH; minute=n ew

25、M; sec ond=n ewS; void Clock:showTime() cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl;Clock globClock; /聲明對(duì)象,具有靜態(tài)生存期,文件作用域void main()coutvv"第一次輸出:"<<endl;/引用文件作用域的對(duì)象globClock : globClock.showTime(); /對(duì)象的成員函數(shù)具有類作用域 globClock.setTime

26、(8,30,30);Clock myClock(globClock); /聲明具有塊作用域的對(duì)象 coutvv"第二次輸出:"<<endl;myClock.showTime(); /引用具有塊作用域的對(duì)象5.3類的靜態(tài)成員P153靜態(tài)成員是解決同一個(gè)類的不同對(duì)象之間的數(shù)據(jù)和函數(shù)共享問(wèn)題的. 例,抽象出某公司全體雇員的共性,設(shè)計(jì)如下的雇員類：class Employee"/ 雇員類 private :int empNo ;int id ;string name ; /字符串對(duì)象假設(shè)需要統(tǒng)計(jì)雇員總數(shù),這個(gè)數(shù)據(jù)存放在什么地方呢？ 假設(shè)以類外的變量來(lái)存儲(chǔ)總數(shù),

27、不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱藏.假設(shè)在類中增加一個(gè)數(shù)據(jù)成員用以存放總數(shù),必然在每一個(gè)對(duì)象中都存儲(chǔ)一 個(gè)副本,不僅冗余,且每個(gè)對(duì)象分別維護(hù)一個(gè)“總數(shù),勢(shì)必造成數(shù)據(jù)的不一致 性.比擬理想的方案是類的所有對(duì)象共同擁有一個(gè)用于存放總數(shù)的數(shù)據(jù)成員.5.3.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 P154實(shí)例屬性“一個(gè)類的所有對(duì)象具有相同的屬性,是指屬性的個(gè)數(shù)、名稱、數(shù)據(jù)類型 相同,各個(gè)對(duì)象的屬性值那么可各不相同.以類的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員表示.類屬性是描述類的所有對(duì)象的共同特征的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),對(duì)于任何對(duì)象實(shí)例,它的 屬性值是相同的.通過(guò)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員來(lái)實(shí)現(xiàn)“類屬性.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不屬于任何一個(gè)對(duì)象,只能通過(guò)類名對(duì)它訪問(wèn),用法是“類

28、名:：標(biāo)識(shí)符.靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的說(shuō)明和定義在類的聲明中僅僅對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行 引用性說(shuō)明,必須在文件作用域的某處用類名限定進(jìn)行 定義性說(shuō)明,這時(shí)也可進(jìn)行初始化 在UML中,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員下方添加下劃線.例5-4具有靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的Point類. 引入靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的Point類.圖5-2包含靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的Point類的UMLBPoi nt-x : int-y : int-count : int =0+Po in t(xx :int =0, yy : int =0)+getX() :int+getY() :int+Poi nt(p : Poi nt&)+showCo un t() :void#in

29、clude <iostream>using n amespace std;class Point /Point 類定義public :Point( int xx=0, int yy=0):x(xx),y(yy) count+; / 所有對(duì)象共同維護(hù)countPoi nt(Poi nt & p) x=p.x; y=p.y; coun t+; Po in t() co un t-; int getX()return x; int getY()return y; void showCount() cout<<"對(duì)象 count="«cou

30、nt<<endl; / 輸出靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 private :int x,y;static int count; /靜態(tài)數(shù)據(jù)成員聲明,用于記錄點(diǎn)的個(gè)數(shù);int Point:count=0;/靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義和初始化,使用類名限定void main()Point a(4,5);/定義對(duì)象a,其構(gòu)造函數(shù)會(huì)使count增1cout<<"Poi nt a: "<<a.getX()<<","<<a.getY();a.showCount(); /輸出對(duì)象個(gè)數(shù)Point b(a);/定義對(duì)象b,其拷貝構(gòu)造函數(shù)會(huì)

31、使 count增1coutvv"Poi nt b: "vvb.getX()vv","vvb.getY(); b.showCo un t();賦 *E:aaDebugaa, exe* boint as 45Point b： 4,5 caunt =2 Press any key to continue在對(duì)類的靜態(tài)私有數(shù)據(jù)成員初始化的同時(shí),還可引用類的其他私有成員.例,假設(shè)一個(gè)類T存在類型T的靜態(tài)私有對(duì)象,那么可引用該類的私有構(gòu)造函數(shù) 將其初始化.532靜態(tài)函數(shù)成員P156靜態(tài)成員函數(shù)是使用static關(guān)鍵字聲明的函數(shù)成員. 靜態(tài)成員函數(shù)屬于整個(gè)類,由同一個(gè)類

32、的所有對(duì)象共同維護(hù),并共享.對(duì)于公有的靜態(tài)成員函數(shù),可通過(guò)類名或?qū)ο竺麃?lái)調(diào)用.靜態(tài)成員函數(shù)可直接訪問(wèn)該類的靜態(tài)數(shù)據(jù)和函數(shù)成員,而訪問(wèn)非靜態(tài)數(shù)據(jù) 成員,必須通過(guò)參數(shù)傳遞方式得到對(duì)象名,然后通過(guò)對(duì)象名來(lái)訪問(wèn).class Apublic :static void f(A a);private :int x;void A:f(A a)cout«x; /對(duì)x的引用是錯(cuò)誤的.可用A:f(c)調(diào)用,此時(shí),無(wú)當(dāng)前對(duì)象 cout«a.x; / 正確在UM沖,靜態(tài)函數(shù)成員前添加 vvstatic >>.例5-5具有靜態(tài)數(shù)據(jù)和函數(shù)成員的Point類圖5-3包含靜態(tài)函數(shù)成員的Point

33、類的UMLBPoi nt-x : int-y : int-count : int =0+Po in t(xx :int =0, yy : int =0)+getX() :int+getY() :int+Poi nt(p : Poi nt&) vvstatic >>+showCount() : void#include <iostream>using namespacestd;class Pointpublic :Point( int xx=0, int yy=O)：x(xx),y(yy) count+; ;Poi nt(Poi nt & p) x=p.x

34、; y=p.y; coun t+; Po in t() co un t-; int getX()return x; int getY()return y; static void showCount() cout<<"對(duì)象 count="<<count<<endl; / 靜態(tài)函數(shù)成員private :int x,y;static int count; /靜態(tài)數(shù)據(jù)成員聲明;int Point:count=0;/靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義及初始化,使用類名限定void main()Poi nt a(4,5);cout<<"Poi

35、nt a: "<va.getX()vv","v<a.getY();Point:showCount();/輸出對(duì)象號(hào),類名引用Poi nt b(a);cout<<"Poi nt b: "v<b.getX()vv","vvb.getY();b.showCount(); /輸出對(duì)象號(hào),對(duì)象名引用航 *E:aaDebugaa< exe*a： 45 count-1Point b： 4,5 對(duì)caunt =2Press any key to cont inue采用靜態(tài)函數(shù)成員的好處可不依賴于任何對(duì)象,

36、直接訪問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)5.4類的友元P158友元提供了不同類或?qū)ο蟮某蓡T函數(shù)之間、類的成員函數(shù)與一般函數(shù)之間 進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的機(jī)制.在一個(gè)類中,可用關(guān)鍵字friend將其他函數(shù)或類聲明為友元.假設(shè)友元是一般函數(shù)或類的成員函數(shù),稱 友元函數(shù)；假設(shè)友元是一個(gè)類,稱 友元類,友元類的所有成員函數(shù)都自動(dòng)成為友元函數(shù)541 友元函數(shù)P160友元函數(shù)是在類中用關(guān)鍵字frie nd修飾的非成員函數(shù).友元函數(shù)不是本類的成員函數(shù),但是在它的函數(shù)體中可通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)類 的私有和保護(hù)成員.在UML中,友元函數(shù)前添加<<friend >>.例5-6使用友元函數(shù)計(jì)算兩點(diǎn)間的距離圖5-4包含友元函數(shù)成員的

37、Point類的UMLBPoi nt-x :int-y :int+Po in t(xx :int =0, yy : int=0)+getX():int+getY():int<<friend >>+dist(a : Point&, b :Poi nt&):foat#include <iostream>#include <cmath>using namespacestd;class Point /Point類定義public :Point( int xx=0, int yy=O)：x(xx),y(yy)int getX() return

38、 x; int getY() return y; friend float dist(Point &p1,Point &p2);/ 友元函數(shù)聲明private :int x,y;float dist(Point &p1,Point &p2)/ 友元函數(shù)實(shí)現(xiàn)double x= double (p1.x-p2.x);/通過(guò)對(duì)象訪問(wèn)私有數(shù)據(jù)成員double y= double (p1.y-p2.y);return static_cast <float >(sqrt(x*x+y*y); _void main()Point myp1(1,1),myp2(4,5

39、); cout«"距離是："cout<<dist(myp1,myp2)vve ndl;542 友元類P161假設(shè)A類為B類的友元類,那么A類的所有成員函數(shù)都是B類的友元函數(shù),都 可以訪問(wèn)B類的私有和保護(hù)成員.class B.B類的成員聲明friend class A;聲明A為B的友元類聲明友元類,是建立類與類之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)類之間數(shù)據(jù)共享的一種途徑. 在UML中,兩個(gè)類之間的友元關(guān)系是通過(guò)<<friend >>構(gòu)造型依賴來(lái)表征.圖5-5類A和類B友元關(guān)系的UML圖B<< friend > >A-x : i

40、nt+set(i : int) : void+display() : void+display() : void+getx() : int-a#include <iostream>using namespacestd;class Apublic :void display() cout<<x<<endl; int getx() return x; friend class B;private :int x;class Bpublic :void set( int i);void display() cout<<a.x<<endl; p

41、rivate :A a;；void B:set( int i)a. x=i; /由于B是A的友元,所以在B的成員函數(shù)中可以訪問(wèn)A類對(duì)象的私 有成員void main()B b;b. set(5);b.display();第一,友兀關(guān)系是不能傳遞的. 第二,友兀關(guān)系是單向.第三,友元關(guān)系是不被繼承的.5.5共享數(shù)據(jù)的保護(hù) P1635.5.1 常對(duì)象聲明格式：const類型說(shuō)明符對(duì)象名； 或類型說(shuō)明符 const 對(duì)象名； 常對(duì)象必須進(jìn)行初始化,且不能被更新. 語(yǔ)法如何保證常對(duì)象的值不被改變呢？改變對(duì)象的數(shù)據(jù)成員值有兩個(gè)途徑：一是在類外通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)其公有數(shù)據(jù)成員,這時(shí)語(yǔ)法會(huì)限制不能再賦 值.二是

42、在類的成員函數(shù)中改變數(shù)據(jù)成員的值,規(guī)定不能通過(guò)常對(duì)象調(diào)用普 通的成員函數(shù).5.5.2 用const修飾的類成員 P1641. 常成員函數(shù)聲明格式：類型說(shuō)明符函數(shù)(參數(shù)表)const ； const是函數(shù)類型的一個(gè)組成局部. 常成員函數(shù)不能更新對(duì)象的數(shù)據(jù)成員,也不能調(diào)用該類中沒(méi)有用const修飾的成員函數(shù). 常對(duì)象只能調(diào)用它的常成員函數(shù). const可用于對(duì)重載函數(shù)的區(qū)分.例如,void prin t();void prin t() con st;這是對(duì)print的有效重載.在UML中,常成員函數(shù)前添加<<const>>.例5-7常成員函數(shù)舉例.圖5-6包含常成員函數(shù)的R

43、類的UMLBR-r1 :int-r2 :int+R(rr1 :int , rr2 :int )+pri nt():void<<c onst>>+pri nt():void#include <iostream> using namespacestd; class R public :R(int rr1, int r:r1(rr1),r2(rr2)void prin t();void print() con st; / 常成員函數(shù)private :int r1,r2;void R:print() cout<<r1<<":&quo

44、t;<<r2<<endl; void R:pri nt()con st cout<<r1<<""<<r2<<e ndl;void main()R a(5,4);a. pri nt();const R b(20,52);b. pri nt();H * E:aaD ebuga a. exe*0;52已nyto ccintinLiE2. 常數(shù)據(jù)成員類的成員數(shù)據(jù)也可以是常量. 使用const說(shuō)明的數(shù)據(jù)成員為常數(shù)據(jù)成員. 任何函數(shù)中都不能對(duì)常數(shù)據(jù)成員賦值.構(gòu)造函數(shù)對(duì)常數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化,就只能通過(guò)初始化列表 在U

45、ML中,常數(shù)據(jù)成員前添加con st o例5-8常數(shù)據(jù)成員舉例.圖5-7包含常數(shù)據(jù)成員的A類的UMLBA-a : const int-b : const int =10+A(i :_+pri nt() :void#include <iostream>using namespacestd;class Apublic :A(int i);void prin t();private :const int a; /常數(shù)據(jù)成員static const int b; /靜態(tài)常數(shù)據(jù)成員;const int A:b=10; /靜態(tài)常數(shù)據(jù)成員在類外說(shuō)明和初始化A:A( int i):a(i) /常數(shù)

46、據(jù)成員只能通過(guò)初始化列表來(lái)獲得初值void A:print() cout<<a<<":"<<b<<endl; void main()5.5.3 常引用P166常引用的說(shuō)明形式： const類型說(shuō)明符&引用名;常引用所引用的對(duì)象不能被更新. 假設(shè)用常引用做形參,便不會(huì)發(fā)生對(duì)實(shí)參意外的更改例5-9常引用做形參#include <iostream>#inelude <cmath>using namespacestd;class Point /Point 類定義public :Point( int xx

47、=0, int yy=O)：x(xx),y(yy)int getX() return x; int getY() return y; friend float dist( con st Poi nt & p1, const Poi nt & p2);/ 友元函數(shù)聲明private :int x,y;float dist( const Poi nt & p1, con st Poi nt & p2) / 友元函數(shù)實(shí)現(xiàn)double x= double (p1.x-p2.x);/通過(guò)對(duì)象訪問(wèn)私有數(shù)據(jù)成員double y= double (p1.y-p2.y);retu

48、rn static_cast <float >(sqrt(x*x+y*y); _void main()const Poi nt myp1(1,1),myp2(4,5);cout«"距離是："cout<vdist(myp1,myp2)vve ndl;*5.6多文件結(jié)構(gòu)和編譯預(yù)處理命令P168561 C+程序的一般組織結(jié)構(gòu)通常一個(gè)工程至少劃分為三個(gè)文件： 類聲明文件(*.h文件) 類實(shí)現(xiàn)文件(*cpp文件) 類的使用文件(*.cpp,主函數(shù)文件)每個(gè)源程序文件稱為一個(gè)編譯單元. C+語(yǔ)法要求一個(gè)類的聲明必須出現(xiàn)在所有使用該類的編譯單元中.慣用的做法

49、將類的聲明寫(xiě)在頭文件中,使用該類的編譯單元那么包含這個(gè)頭文件.例5-10具有靜態(tài)數(shù)據(jù)、函數(shù)成員的Point類,多文件組織./文件1,類的聲明,point.h#include <iostream>using namespacestd;class Pointpublic :Point( int xx=0, int yy=0)X=xx; Y=yy; countP+; ;Poi nt(Poi nt & p);Poi nt()cou ntP-;int GetX() return X;int GetY() return Y;static void GetC() cout<<

50、" 對(duì)象 id="<<countP«endl; / 靜態(tài)函數(shù)成員private :int X,Y;static int countP; /靜態(tài)數(shù)據(jù)成員聲明;/文件2,類的實(shí)現(xiàn),point.cpp#include“ point.h int Point:countP=0;/靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義及初始化,使用類名限定Poi nt:Poi nt(Poi nt & p) X=p.X; Y=p.Y; coun tP+; /文件3,主函數(shù),pmain.cpp#inelude “ point.h void main()Poi nt A(4,5);cout<&

51、lt;"Poi nt A,"vvA.GetX()vv","v<A.GetY();A.GetC(); /輸出對(duì)象號(hào),對(duì)象名引用Point B(A);cout<<"Poi nt B,"v<B.GetX()vv","vvB.GetY();Point:GetC(); /輸出對(duì)象號(hào),類名引用| 如 JE:aaDebucaa, eze*-skiPoint A,4,5,rid=lPoint對(duì)象id=2Press anv key to cont inue圖5-8 C+多文件組織結(jié)構(gòu)圖#include指令的作

52、用將指定的源文件嵌入到當(dāng)前源文件中#include指令所在位置,被嵌入的文件可以是.h文件,也可以是.cpp文件#include兩上書(shū)寫(xiě)方式#include文件名 ,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方式搜索要嵌入的文件,該文件位于C+系統(tǒng)目錄的include子目錄下,一般包含系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)文件時(shí)采用這樣的方式.#include"文件名",首先在當(dāng)前目錄下搜索要嵌入的文件,假設(shè)沒(méi)有,再按 照標(biāo)準(zhǔn)方式搜索,對(duì)用戶自己編寫(xiě)的文件一般米用這種方式.在使用多文件結(jié)構(gòu)時(shí),注意內(nèi)聯(lián)函數(shù)的特殊性一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù),需要在每個(gè)調(diào)用它的編譯單元中給出一個(gè)完全一致的實(shí)現(xiàn) 慣用的做法是將內(nèi)聯(lián)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)寫(xiě)在頭文件中,由調(diào)用的編譯

53、單元包含這個(gè)頭 文件.562 外部變量與外部函數(shù) P170用extern聲明外部變量.外部變量是具有文件作用域的變量,定義在所有文件之外.聲明一個(gè)外部變量時(shí),可以同時(shí)定義它,也可以只是引用一個(gè)在別處聲明 的外部變量./源文件1int i=3;/定義變量ivoid next( void) ;/函數(shù)原型聲明void main() i+；n ext(); void next( void ) i+; other() ; /源文件2extern int i ;/聲明一個(gè)在其他文件中定義的外部變量ivoid other( void ) i+; 外部變量是可以為多個(gè)源文件所共享的全局變量.定義性聲明引用性聲

54、明對(duì)外部變量的聲明可以是定義性聲明,即在聲明的同時(shí)定義(分配內(nèi)存, 初始化),也可以是引用性聲明(引用在別處定義的變量).外部變量可用extern在多處聲明,但對(duì)變量的定義和初始化是惟一的.定義一個(gè)文件作用域的變量時(shí),其默認(rèn)狀態(tài)可以為不同的編譯單元所共享, 只要在其他編譯單元中冠以 extern聲明該變量即可,假設(shè)在文件作用域中定義變量時(shí)以 static修飾,那么該變量的作用范圍僅限于 定義它的編譯單元.2. 外部函數(shù)非成員函數(shù)具有文件作用域,可以在不同的編譯單元被調(diào)用,只要在調(diào)用 之前聲明函數(shù)原型即可.可以在聲明函數(shù)原型或定義函數(shù)時(shí)用extern修飾,其效果與不加修飾的默認(rèn)狀態(tài)是一樣的.假設(shè)

55、在聲明一個(gè)函數(shù)原型時(shí)或定義函數(shù)時(shí)冠以static修飾,就將函數(shù)的作用域限制在當(dāng)前的編譯單元內(nèi).5.6.3 標(biāo)準(zhǔn) C+庫(kù) P172標(biāo)準(zhǔn)C+類與組件在邏輯上分為6種類型: 輸入/輸出類容器類與ADT(抽象數(shù)據(jù)類型)存儲(chǔ)治理類算法錯(cuò)誤處理運(yùn)行環(huán)境支持對(duì)庫(kù)中預(yù)定義內(nèi)容的說(shuō)明分別存在于不同的頭文件中,要使用這些預(yù)定義 的成分,就要將相應(yīng)的頭文件包含到源程序中.標(biāo)準(zhǔn)C+庫(kù)不再有“ .h 擴(kuò)展名,但仍保存18個(gè)帶有“ .h 擴(kuò)展名的C頭 文件.兩種形式的頭文件不能混用.比方,假設(shè)已經(jīng)包含頭文件iostream,就不能再包含 math.h,而要代之以新的頭文件cmath.使用標(biāo)準(zhǔn)C+庫(kù)時(shí),在緊接著所有的in

56、elude指令之后,參加using n amespaee std;將指定命名空間中的名稱引入到當(dāng)前命名空間中.否那么,需要在使用std命名空間中的標(biāo)識(shí)符時(shí)冠以命名空間名“：.第 10章564編譯預(yù)處理P173編譯器在對(duì)源程序進(jìn)行編譯之前,首先要由預(yù)處理程序?qū)Τ绦蛭谋具M(jìn)行預(yù) 處理.預(yù)處理程序提供了一組編譯預(yù)處理指令和預(yù)處理操作符.所有的預(yù)處理指令在程序中都是以“ #來(lái)引導(dǎo),每一條預(yù)處理指令單獨(dú)占 用一行,不要用分號(hào)結(jié)束.預(yù)處理指令可以根據(jù)需要出現(xiàn)在程序中的任何位置.1. #in elude 指令文件包含指令其作用是將另一個(gè)源文件嵌入到當(dāng)前源文件中該點(diǎn)處. inelude文件名按標(biāo)準(zhǔn)方式搜索,文件

57、位于 C+系統(tǒng)目錄的in elude子目錄下 in elude" 文件名"首先在當(dāng)前目錄中搜索,假設(shè)沒(méi)有,再按標(biāo)準(zhǔn)方式控索.2. #define 和#口門def 指令#define用來(lái)定義符號(hào)常量,例如,#define PI 3.14#undef用來(lái)刪除由#define定義的宏,使之不再起作用3. 條件編譯指令用來(lái)限定程序中的某些內(nèi)容要在滿足一定條件的情況下才參與編譯 常用的條件編譯語(yǔ)句有以下5種形式：形式1#if常量表達(dá)式程序段/當(dāng)“常量表達(dá)式非0時(shí)編譯本程序段#en dif 形式2#if常量表達(dá)式程序段1/當(dāng)“常量表達(dá)式非0時(shí)編譯本程序段#else程序段2 /當(dāng)“常量表

58、達(dá)式為0時(shí)編譯本程序段#en dif 形式3#if常量表達(dá)式1程序段1/當(dāng)“常量表達(dá)式1非0時(shí)編譯本程序段#elif 常量表達(dá)式2程序段2 /否那么,當(dāng)“常量表達(dá)式2非0時(shí)編譯本程序段#elif 常量表達(dá)式n程序段n /否那么,當(dāng)“常量表達(dá)式n非0時(shí)編譯本程序段#else程序段n+1 /其他情況下編譯本程序段#en dif 形式4#ifdef 標(biāo)識(shí)符程序段1 /假設(shè)“標(biāo)識(shí)符經(jīng)#define定義過(guò),且未經(jīng)#undef刪除,那么 編譯本程序段#else程序段2 /否那么編譯本程序段#en dif#ifdef 標(biāo)識(shí)符程序段假設(shè)“標(biāo)識(shí)符經(jīng)#define定義過(guò),且未經(jīng)#undef刪除,那么編 譯本程序段#en di