程序設(shè)計面向?qū)ο蟮耐讌f(xié)

1、C+面向?qū)ο蟮耐讌f(xié)1本章學(xué)習(xí)要點友元函數(shù)友元類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員靜態(tài)成員函數(shù)第6章 面向?qū)ο蟮耐讌f(xié)2本章學(xué)習(xí)目標了解友元函數(shù)的概念，掌握友元函數(shù)的定義與使用了解友元類的概念掌握靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的定義與使用掌握靜態(tài)成員函數(shù)的定義與使用第6章 面向?qū)ο蟮耐讌f(xié)3友元可以訪問與其有好友關(guān)系的類中的任何成員。 6.1 封裝的破壞友元 友元友元函數(shù)友元類4如果在本類以外的其他地方定義了一個函數(shù)(這個函數(shù)可以是不屬于任何類的普通函數(shù)，也可以是其他類的成員函數(shù))，在類體中用friend對其進行聲明，此函數(shù)就稱為本類的友元函數(shù)。友元函數(shù)可以訪問這個類中的任何成員。如何將普通函數(shù)聲明為友元函數(shù)呢？看下面這個簡單的例子：6.

2、1 封裝的破壞友元 6.1.1 友元函數(shù) 5【例6-1】友元普通函數(shù)。 #include using namespace std; class Clock /聲明Clock類 public: Clock(int,int,int); friend void display(Clock &); private: int hour; int minute; int second; ;6.1.1 友元 函數(shù)6Clock:Clock(int h,int m,int s) /構(gòu)造函數(shù) hour=h; minute=m; second=s; /這是友元函數(shù)，形參t是Clock類對象的引用void displ

3、ay(Clock& t) coutt.hour:t.minute:t.secondendl;int main() Clock t(10,13,56); display(t); /調(diào)用display函數(shù)，實參t是Clock類對象 return 0; 6.1 友元函數(shù)程序運行結(jié)果如下：10:13:56couthour:minute:secondendl;注意7【例6-2】友元成員函數(shù)。#include using namespace std;class Date; /對Date類的提前引用聲明class Clock /聲明Clock類public: Clock(int,int,int); void

4、 display(Date &); private: int hour, minute, second;6.1.1 友元 函數(shù)8class Date /聲明Date類public: Date(int,int,int); friend void Clock:display(Date &); private: int month; int day; int year;6.1.1 友元 函數(shù)9Clock:Clock(int h,int m,int s) / Clock類的構(gòu)造函數(shù) hour=h; minute=m; second=s; void Clock:display(Date &dd) cou

5、tdd.month/dd.day/dd.yearendl; couthour:minute:secondendl; Date:Date(int m,int d,int y) / Date類的構(gòu)造函數(shù) month=m; day=d; year=y;6.1.1 友元 函數(shù)10int main() Clock t(10,13,56); /定義Clock類對象t Date d(12,25,2004); /定義Date類對象d /調(diào)用t的display函數(shù)，實參是Date類對象d t.display(d); return 0;6.1 友元函數(shù)程序運行結(jié)果如下：12/25/200410:13:5611不僅

6、可以將一個函數(shù)聲明為一個類的“朋友”，而且可以將一個類(例如B類)聲明為另一個類(例如A類)的“朋友”。這時B類就是A類的友元類。友元類B中的所有成員函數(shù)都是A類的友元函數(shù)，可以訪問A類中的任何成員。6.1 封裝的破壞友元 6.1.2 友元類12class Student;class Teacherpublic: void assigngrades(Student& s); /給出學(xué)生成績 protected: int stu_count; /學(xué)生人數(shù) Student* plist100; /學(xué)生數(shù)組;6.1.2 友元類class Studentpublic: friend Teacher;

7、/友元類 protected: int num; string name; float score;136.1.2 友元類聲明友元類的一般形式為：friend 類名;關(guān)于友元，有三點需要說明：（1）友元函數(shù)的聲明可以出現(xiàn)在類的任何地方（包括在private和public部分），也就是說友元的說明不受成員訪問控制符的限制。146.1.2 友元類（2）友元關(guān)系是單向的而不是雙向的，如果聲明了B類是A類的友元類，不等于A類是B類的友元類，A類中的成員函數(shù)不一定能夠訪問B類中的成員（3）友元關(guān)系是不能傳遞的，例如，如果B類是A類的友元類，C類是B類的友元類，并不能說C類就是A類的友元類。15在C+中，

8、聲明了一個類之后，可以定義該類的多個對象。系統(tǒng)為每個對象分配單獨的內(nèi)存空間。每一個對象都分別有自己的數(shù)據(jù)成員，不同對象的數(shù)據(jù)成員各自有其值，互不相干。但是有時我們希望有某一個或幾個數(shù)據(jù)成員為所有對象所共有。這樣可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。6.2 對象機制的破壞 靜態(tài)成員 16我們知道全局變量能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享。但是用全局變量的安全性得不到保證，因為在各處都可以自由地修改全局變量的值，很有可能由于某個沒注意到的失誤，全局變量的值就被修改，導(dǎo)致程序的失敗。因此在實際工作中很少使用全局變量。如果想在同類的多個對象之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，也不要用全局對象，可以用靜態(tài)成員。靜態(tài)成員包括靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員函數(shù)。6.2

9、對象機制的破壞 靜態(tài)成員 17靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是一種特殊的數(shù)據(jù)成員。它以關(guān)鍵字static開頭。例如：6.2 對象機制的破壞 靜態(tài)成員 6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員class Studentpublic: Student(char *name=no name); static int stu_count; char name40;18靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在內(nèi)存中只占一份空間（而不是每個對象都分別為它保留一份空間），它是屬于類的，但它被該類的所有對象所共享，每個對象都可以訪問這個靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對所有對象都是一樣的。如果改變它的值，則在各對象中這個數(shù)據(jù)成員的值都同時改變了。這樣可以節(jié)約空間，提高效

10、率。6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 19說明： （1）如果只聲明了類而未定義對象，則類的一般數(shù)據(jù)成員是不占內(nèi)存空間的，只有在定義對象時，才為對象的數(shù)據(jù)成員分配空間。但是靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不屬于某一個對象，在為對象所分配的空間中不包括靜態(tài)數(shù)據(jù)成員所占的空間。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是在所有對象之外單獨開辟空間。只要在類中定義了靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，即使不定義對象，也為靜態(tài)數(shù)據(jù)成員分配空間，它可以被訪問。在一個類中可以有一個或多個靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，所有的對象共享這些靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，都可以訪問它。6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 20（2）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不隨對象的建立而分配空間，也不隨對象的撤銷而釋放(一般數(shù)據(jù)成員是在對象建立時分配空間，在對象撤

11、銷時釋放)。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是在程序編譯時被分配空間的，到程序結(jié)束時才釋放空間。6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 21（3）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以初始化，但只能在類體外進行初始化。如：int Student:stu_count=0; /表示對Student類中的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以初始化語句的一般形式為：數(shù)據(jù)類型 類名:靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名=初值;不必在初始化語句中加static。6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 22（4）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員既可以通過對象名訪問，也可以通過類名來訪問。6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 23【例6-3】 訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。#include using namespace std;#includ

12、e class Studentpublic: Student(char *name= no name); Student(); static int stu_count; char name40;6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 24Student:Student (char *pname) strcpy(name ,pname); stu_count+; /每創(chuàng)建一個對象，學(xué)生人數(shù)加1Student:Student () stu_count-; /每釋放一個對象，學(xué)生人數(shù)減1 /對靜態(tài)數(shù)據(jù)成員stu_count初始化 int Student:stu_count=0; 6.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 25i

13、nt main() Student s1; couts1.stu_countendl; Student s2; couts2. stu_count endl; coutStudent:stu_count endl; return 0;程序運行結(jié)果如下：1216.2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 26與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不同，靜態(tài)成員函數(shù)的作用不是為了對象之間的溝通，而是為了能處理靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。6.2 對象機制的破壞 靜態(tài)成員 6.2.2 靜態(tài)成員函數(shù)27【例6-4】 靜態(tài)成員函數(shù)訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的例子。#include using namespace std;#include class Student/聲明S

14、tudent類public: Student(char *name=no name); Student(); static int getcount() return stu_count; private: static int stu_count; char name40;6.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 28Student:Student (char *pname) strcpy(name ,pname); stu_count+; /每創(chuàng)建一個對象，學(xué)生人數(shù)加1Student:Student () stu_count-; /每銷毀一個對象，學(xué)生人數(shù)減1int Student:stu_count=0

15、; 6.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 29int main() Student s1; couts1.getcount()endl; Student s2; couts2.getcount()endl; coutStudent:getcount()endl; return 0;6.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 306.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣，靜態(tài)成員函數(shù)是類的一部分，而不是對象的一部分。如果要在類外調(diào)用公用的靜態(tài)成員函數(shù)，可以用類名和域運算符“:”，也允許通過對象名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)。如：Student:getcount(); / 用類名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)s1.getcount(); / 用對象

16、名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)但這并不意味著此函數(shù)是屬于對象s1的，而只是用s1的類型而已。316.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣，靜態(tài)成員函數(shù)是類的一部分，而不是對象的一部分。如果要在類外調(diào)用公用的靜態(tài)成員函數(shù)，可以用類名和域運算符“:”，也允許通過對象名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)。如：Student:getcount(); / 用類名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)s1.getcount(); / 用對象名調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)但這并不意味著此函數(shù)是屬于對象s1的，而只是用s1的類型而已。326.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 說明：（1）靜態(tài)成員函數(shù)不能默認訪問本類中的非靜態(tài)成員。當調(diào)用一個對象的成員函數(shù)（非靜態(tài)成員函數(shù)）時，系統(tǒng)

17、會把該對象的起始地址賦給成員函數(shù)的this指針。而靜態(tài)成員函數(shù)并不屬于某一對象，它與任何對象都無關(guān)，因此靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針。既然它沒有指向某一對象，就無法對一個對象中的非靜態(tài)成員進行默認訪問(即在訪問數(shù)據(jù)成員時不指定對象名)?？梢哉f，靜態(tài)成員函數(shù)與非靜態(tài)成員函數(shù)的根本區(qū)別是：非靜態(tài)成員函數(shù)有this指針，而靜態(tài)成員函數(shù)沒有this指針，因而決定了靜態(tài)成員函數(shù)不能默認訪問本類中的非靜態(tài)成員。336.2.2 靜態(tài)成員函數(shù) 說明：（2）靜態(tài)成員函數(shù)可以直接訪問本類中的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，因為靜態(tài)成員同樣是屬于類的，可以直接訪問。在C+程序中，靜態(tài)成員函數(shù)主要用來訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，而不訪問非靜態(tài)成員。假如在一個靜態(tài)成員函數(shù)中有以下語句： coutageendl; /若age已聲明為static，則訪問本類中的靜態(tài)成員，合法coutscoreendl; /若score是