《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》第4章類(lèi)和對(duì)象-精選課件

第四章類(lèi)和對(duì)象C++本章主要內(nèi)容類(lèi)及其實(shí)例化構(gòu)造函數(shù)析構(gòu)函數(shù)this指針類(lèi)和對(duì)象的性質(zhì)面向?qū)ο蟮臉?biāo)記圖

類(lèi)是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類(lèi)型,它是將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)和與這些數(shù)據(jù)相關(guān)的運(yùn)算封裝在一起,使類(lèi)中的數(shù)據(jù)得到很好的“保護(hù)”.

類(lèi)是具有相同屬性和行為的一組對(duì)象的集合,為屬于該類(lèi)的全部對(duì)象提供了統(tǒng)一的抽象描述.1.類(lèi)的定義

類(lèi)的定義格式:class類(lèi)名{private:

成員數(shù)據(jù);

成員函數(shù);

public:

成員數(shù)據(jù);

成員函數(shù);

protected:

成員數(shù)據(jù);

成員函數(shù);};關(guān)鍵字類(lèi)名私有公有保護(hù)classStudent{private:intnum;charname[20];charsex; public:voidStudent::display(){ cout<<“num:”<<num<<endl; cout<<“name:”<<name<<endl; cout<<“sex:”<<sex

<<endl;}};分號(hào)不能少類(lèi)的定義private限定用關(guān)鍵字private限定的成員稱(chēng)為私有成員,對(duì)私有成員限定在該類(lèi)的內(nèi)部使用,即只允許該類(lèi)中的成員函數(shù)使用私有的成員數(shù)據(jù),對(duì)于私有的成員函數(shù),只能被該類(lèi)內(nèi)的成員函數(shù)調(diào)用;類(lèi)就相當(dāng)于私有成員的作用域.

類(lèi)的定義public限定用關(guān)鍵字public限定的成員稱(chēng)為公有成員,公有成員的數(shù)據(jù)或函數(shù)不受類(lèi)的限制,可以在類(lèi)內(nèi)或類(lèi)外自由使用;對(duì)類(lèi)而言是透明的.類(lèi)的定義protected限定用關(guān)鍵字protected所限定的成員稱(chēng)為保護(hù)成員,只允許在類(lèi)內(nèi)及該類(lèi)的派生類(lèi)中使用保護(hù)的數(shù)據(jù)或函數(shù).即保護(hù)成員的作用域是該類(lèi)及該類(lèi)的派生類(lèi).類(lèi)的定義私有成員公有成員保護(hù)成員類(lèi)內(nèi)函數(shù)可以調(diào)用可以調(diào)用可以調(diào)用類(lèi)外函數(shù)不可調(diào)用可以調(diào)用不可調(diào)用私有函數(shù)公有函數(shù)保護(hù)函數(shù)類(lèi)內(nèi)函數(shù)可以調(diào)用可以調(diào)用可以調(diào)用類(lèi)外函數(shù)不可調(diào)用可以調(diào)用不可調(diào)用類(lèi)的定義每一個(gè)限制詞(private等)在類(lèi)體中可使用多次.一旦使用了限制詞,該限制詞一直有效,直到下一個(gè)限制詞開(kāi)始為止.如果未加說(shuō)明,類(lèi)中成員默認(rèn)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限是private,即私有的.類(lèi)的定義類(lèi)的定義成員函數(shù):用于對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作返回類(lèi)型類(lèi)名::成員函數(shù)名(參數(shù)列表){

函數(shù)體}voidPoint::Setxy(inta,intb){ x=a; y=b;}注意:“::”表示該成員函數(shù)屬于這個(gè)特定的類(lèi)類(lèi)的定義數(shù)據(jù)成員的賦值 數(shù)據(jù)成員是用于描述對(duì)象的屬性,只有產(chǎn)生了具體的對(duì)象才有意義,可以在實(shí)例化對(duì)象的同時(shí),通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化,也可以通過(guò)對(duì)象進(jìn)行賦值.2.對(duì)象定義了一個(gè)類(lèi)后,不能對(duì)類(lèi)的成員進(jìn)行操作,要使用類(lèi)必須先聲明類(lèi)的對(duì)象,即對(duì)該類(lèi)進(jìn)行實(shí)例化.類(lèi)的對(duì)象是具有該類(lèi)類(lèi)型的某一實(shí)例. 如果將類(lèi)看作是自定義的類(lèi)型,那么類(lèi)的對(duì)象可看成是該類(lèi)型的變量.對(duì)象類(lèi)和對(duì)象的關(guān)系 類(lèi)是對(duì)象的抽象,而對(duì)象是類(lèi)的具體實(shí)例.

類(lèi)是抽象的,不占用內(nèi)存,而對(duì)象是具體的,占用內(nèi)存的.

對(duì)象對(duì)象的定義格式:

<類(lèi)名><對(duì)象名>;例如:

PointA; Point*p=&A; Point&R=b;對(duì)象對(duì)象成員的表示方法1、一般對(duì)象數(shù)據(jù)成員:

<對(duì)象名>.<成員名>成員函數(shù):

<對(duì)象名>.<成員名>(<參數(shù)表>)A.x=20;//只有被修飾為public的成員才可這樣訪(fǎng)問(wèn)A.Setxy(12,25);2、引用對(duì)象與此相同對(duì)象3、指針對(duì)象數(shù)據(jù)成員:

<對(duì)象名>-><成員名>成員函數(shù):

<對(duì)象名>-><成員名>(<參數(shù)表>)p->x=20;//只有被修飾為public的成員才可這樣訪(fǎng)問(wèn)

//等價(jià)于*p.x=20;p->Setxy(12,25); //等價(jià)于*p.Setxy(12,25);3.構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)是類(lèi)中一種特殊的成員函數(shù),主要用來(lái)在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)為對(duì)象申請(qǐng)存儲(chǔ)空間,并為數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化的操作.構(gòu)造函數(shù)的名字與它所屬的類(lèi)名相同,跟其他成員函數(shù)一樣,構(gòu)造函數(shù)可以在類(lèi)的內(nèi)部定義,也可以在類(lèi)的外部定義.定義構(gòu)造函數(shù)時(shí),利用參數(shù)傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被創(chuàng)建對(duì)象中的數(shù)據(jù)成員賦值,由于構(gòu)造函數(shù)是在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)執(zhí)行的,所以對(duì)數(shù)據(jù)成員的賦值一般都是初始值.當(dāng)然,構(gòu)造函數(shù)也可以不帶參數(shù).構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)的特殊性語(yǔ)法上,構(gòu)造函數(shù)名與類(lèi)名必須相同,且不能有返回類(lèi)型(也意味著無(wú)返回值），除此之外與普通方法相同,如可以有參數(shù)列表、可以重載和設(shè)置參數(shù)的缺省值等.構(gòu)造函數(shù)在生成對(duì)象時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用.構(gòu)造函數(shù)必須是公有的,否則系統(tǒng)也無(wú)法在構(gòu)造對(duì)象時(shí)調(diào)用它.構(gòu)造函數(shù)缺省的構(gòu)造函數(shù)

在C++中,每個(gè)類(lèi)必須有構(gòu)造函數(shù),否則不能生成類(lèi)的對(duì)象.

如果用戶(hù)沒(méi)有定義,則系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)構(gòu)造函數(shù),稱(chēng)為缺省構(gòu)造函數(shù).

缺省構(gòu)造函數(shù)沒(méi)有任何參數(shù),形式為:類(lèi)名();

需要特別注意的是,只要用戶(hù)自己定義了一個(gè)構(gòu)造函數(shù),無(wú)論有無(wú)參數(shù),系統(tǒng)將不再提供缺省構(gòu)造函數(shù).構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)原型聲明 類(lèi)名(形參列表);

Point(); Point(int,int);構(gòu)造函數(shù)聲明時(shí)定義類(lèi)名::類(lèi)名(形參列表);Point::Point():x(0),y(0);Point::Point(inta,intb):x(a),y(b);//等同于如下定義Point::Point(inta,intb){x=a;y=b;}創(chuàng)建對(duì)象時(shí)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

PointA; PointB(10,20); x,y的值分別是?#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;classpoint{private: intx,y;public:point();point(int,int);voiddisplay(){cout<<x<<y;}};point::point():x(0),y(0){cout<<"abc"<<endl;}point::point(inta,intb):x(a),y(b){cout<<a<<b<<endl;}voidmain(){pointa;a.display();}構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)與new運(yùn)算符

new用于創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的對(duì)象,返回該對(duì)象的指針,可與構(gòu)造函數(shù)一起使用

Point*p=newPoint;//調(diào)用無(wú)參構(gòu)造函數(shù)

Point*p=newPoint(20,30);//調(diào)用有參構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)的默認(rèn)參數(shù) 若既要定義有參的構(gòu)造函數(shù),同時(shí)又要定義無(wú)參的構(gòu)造函數(shù),可只定義一個(gè)帶有默認(rèn)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)即可. 函數(shù)原型,指定默認(rèn)值

Point(int=0,int=0);

函數(shù)定義

Point::Point(inta,intb):x(a),y(b);創(chuàng)建對(duì)象時(shí)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

PointA; PointB(10,20); x,y的值分別是?構(gòu)造函數(shù)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)又叫拷貝構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù),其名稱(chēng)與類(lèi)名稱(chēng)相同.用類(lèi)定義對(duì)象中,可用拷貝功能的構(gòu)造函數(shù)將另一個(gè)已經(jīng)存在對(duì)象的數(shù)據(jù)拷貝到新建的對(duì)象中.用一個(gè)已知的對(duì)象來(lái)初始化一個(gè)被創(chuàng)建的同類(lèi)對(duì)象拷貝構(gòu)造函數(shù)的特征:拷貝構(gòu)造函數(shù)除了具有一般構(gòu)造函數(shù)的特征外,其形參必須是本類(lèi)的對(duì)象的引用.只有一個(gè)參數(shù),是對(duì)某個(gè)對(duì)象的引用構(gòu)造函數(shù)如果用戶(hù)沒(méi)有聲明類(lèi)的拷貝構(gòu)造函數(shù),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)缺省的拷貝構(gòu)造函數(shù),這個(gè)缺省的拷貝構(gòu)造函數(shù)的功能是把初始化對(duì)象的每個(gè)數(shù)據(jù)成員的值都復(fù)制到新建的對(duì)象中,也可以說(shuō)是同類(lèi)對(duì)象的克隆.拷貝構(gòu)造函數(shù)的格式 類(lèi)名::類(lèi)名(類(lèi)名&對(duì)象名) {

函數(shù)體;

} Location::Location(Location&t){ x=t.x; y=t.y; }構(gòu)造函數(shù)拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用的三種情況. ①用類(lèi)的對(duì)象去初始化類(lèi)的另一個(gè)對(duì)象的時(shí)候.

voidmain(void){ LocationA(1,2);

LocationB(A);

cout<<B.GetX()<<endl;

}

構(gòu)造函數(shù) ②如果函數(shù)的形參是類(lèi)的對(duì)象,調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行形參和實(shí)參結(jié)合的時(shí)候.

voidfun(LocationP){ cout<<p.GetX()<<endl;

} voidmain(){ LocationA(1,2);

fun(A);

}構(gòu)造函數(shù) ③函數(shù)的返值是類(lèi)的對(duì)象,函數(shù)調(diào)用完成返回的時(shí)候.

Locationfun(){ LocationA(1,2);

returnA;

} voidmain(){ LocationB;

B=fun();

}4.析構(gòu)函數(shù)析構(gòu)函數(shù)與構(gòu)造函數(shù)的作用幾乎正好相反,它用來(lái)釋放對(duì)象,完成對(duì)象被刪除前的一些清理工作.析構(gòu)函數(shù)也是類(lèi)的一個(gè)公有函數(shù)成員.和構(gòu)造函數(shù)一樣,析構(gòu)函數(shù)必須與該類(lèi)同名稱(chēng),它的名稱(chēng)由類(lèi)名前面加“～”構(gòu)成,析構(gòu)函數(shù)的其他性質(zhì)如同構(gòu)造函數(shù),不能有返回值,不允許聲明返回值類(lèi)型.特別不同于構(gòu)造函數(shù)的是析構(gòu)函數(shù)不能有任何參數(shù),且一個(gè)類(lèi)只允許有惟一的一個(gè)析構(gòu)函數(shù),也就是不能重載.

析構(gòu)函數(shù)析構(gòu)函數(shù)的格式:

~類(lèi)名();

classPoint

{...

public:

Point(...);

//構(gòu)造函數(shù)聲明

~Point();

//析構(gòu)函數(shù)聲明

...

};析構(gòu)函數(shù)析構(gòu)函數(shù)在對(duì)象存在的函數(shù)體結(jié)束時(shí)或使用delete運(yùn)算符釋放new運(yùn)算創(chuàng)建的對(duì)象時(shí)被自動(dòng)調(diào)用與默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)一樣,若在類(lèi)的定義中沒(méi)有顯式地定義析構(gòu)函數(shù),則編譯器自動(dòng)地產(chǎn)生一個(gè)默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù),其格式為:

<類(lèi)名>::～<類(lèi)名>(){} Point::~Point(){}練習(xí)假定有類(lèi)AB,有相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)的定義,能正確的執(zhí)行“ABa(4），b(5），c[3],*p[2]={&a,&b};”,請(qǐng)問(wèn)執(zhí)行完此語(yǔ)句后共調(diào)用該類(lèi)析構(gòu)函數(shù)的次數(shù)為(

)A.14B.5C.3D.1注意事項(xiàng)1)先建后析構(gòu)2)New:先分配內(nèi)存,再初始化Delete:先析構(gòu),再釋放內(nèi)存this指針用類(lèi)定義一個(gè)對(duì)象時(shí),由系統(tǒng)自動(dòng)建立指向該對(duì)象的指針?lè)Q為this指針.this指針的默認(rèn)定義格式:<類(lèi)名>*constthis=&對(duì)象;5.this指針this指針的特性(1)this是每個(gè)成員函數(shù)的一個(gè)隱含參數(shù),通過(guò)該參數(shù),成員函數(shù)可以獲知當(dāng)前對(duì)象的地址,從而可以操縱對(duì)象所擁有的數(shù)據(jù)成員.(2)由于this指針是作為隱含參數(shù)傳遞給成員函數(shù)的,所以通常成員函數(shù)是以隱含方式使用該指針來(lái)訪(fǎng)問(wèn)本類(lèi)的數(shù)據(jù)成員的.(3)this指針具有變量和常量的雙重特征,當(dāng)一個(gè)對(duì)象調(diào)用本類(lèi)的成員函數(shù)時(shí),this指針作為常量實(shí)參被傳遞,在函數(shù)體內(nèi)固定指向該對(duì)象——常量特征;如果另一對(duì)象再調(diào)用成員函數(shù)時(shí),該this指針必須重新定向——變量特征.(4)在某些場(chǎng)合需要顯式地使用this指針來(lái)操作調(diào)用成員函數(shù)的對(duì)象this指針關(guān)于this指針this是成員函數(shù)中,指向調(diào)用該函數(shù)的對(duì)象自身(即成員函數(shù)所屬的類(lèi)對(duì)象的首地址)的隱含指針,形式如下:

classX{…… f(…)

}; Xa; a.f(…);此調(diào)用將被編譯譯轉(zhuǎn)換成 X::f(&a,……);訪(fǎng)問(wèn)this指針

X::f(……) {

this->member }this指針的實(shí)現(xiàn)一個(gè)point類(lèi).classpoint{private: intx,y;public: point(inta,intb=10) {x=a;y=b; } intgetx() { returnx; } intgety() { returny; } voidmove(inta,intb) { x=a;y=b; }};Main(){pointp1,p2;p1.move(10,20}p2.move(3,4);}1、編譯器改變類(lèi)成員的定義,用額外的this指針重新定義每個(gè)類(lèi)成員函數(shù)inlinepoint(point*this,inta,intb){}inlinegetx(point*this){returnthis->x;}inlinegety(point*this){returnthis->y;}inlinevoidmove(point*this,inta,intb){this->x=a;this->y=b;}inlinevoidmove(&p1,10,20)inlinevoidmove(&p2,3,4)2、編譯器改變每個(gè)類(lèi)成員函數(shù)的調(diào)用,加上一個(gè)額外的實(shí)參,即被調(diào)用對(duì)象的地址使用this指針區(qū)分二義性classX{ inti; f(inti) { this->i=i; }}使用this指針?lè)祷卣{(diào)用對(duì)象classX{ X&f(){……return*this;};X&g(){……return*this;};};……Xa;a.f().g();……this指針this指針的兩種常見(jiàn)應(yīng)用this指針關(guān)于this①盡管this是一個(gè)隱式指針,但在類(lèi)的成員函數(shù)中可以顯式地使用它.②在類(lèi)X的非const成員函數(shù)里,this的類(lèi)型就是X*.然而this并不是一個(gè)常規(guī)變量,不能給它賦值,但可以通過(guò)它修改數(shù)據(jù)成員的值.在類(lèi)的const成員函數(shù)里,this被設(shè)置成constX*類(lèi)型,不能通過(guò)它修改對(duì)象的數(shù)據(jù)成員值.③靜態(tài)成員函數(shù)沒(méi)有this指針,因此在靜態(tài)成員函數(shù)中不能訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員6.類(lèi)和對(duì)象的性質(zhì)類(lèi)的性質(zhì)

1.類(lèi)本身的成員函數(shù)可以使用類(lèi)的所有成員

2.只能通過(guò)類(lèi)的對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)公有成員函數(shù),不能訪(fǎng)問(wèn)私有數(shù)據(jù)成員

3.類(lèi)必須在其成員使用之前聲明,可作為一個(gè)整體來(lái)使用

4.可以定義空類(lèi)

5.聲明類(lèi)時(shí)使用花括號(hào)確定其作用域類(lèi)和對(duì)象的性質(zhì)對(duì)象的性質(zhì)

1.同一類(lèi)的對(duì)象之間可互相賦值

PointA,B(10,20); B=A; 2.可使用對(duì)象數(shù)組

PointA[5];類(lèi)和對(duì)象的性質(zhì) 3.對(duì)象可以用作函數(shù)參數(shù)

voidTest(Pointt){……} 4.可使用指向?qū)ο蟮闹羔?將對(duì)象的地址置于該指針中

Point*p=&A; p->Display(); 5.一個(gè)對(duì)象可用作另一個(gè)類(lèi)的成員7.UML圖形標(biāo)識(shí)UML(UnifiedModelingLanguage統(tǒng)一建模語(yǔ)言)是一個(gè)復(fù)雜龐大的面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)建模語(yǔ)言.不是編程語(yǔ)言UML語(yǔ)言中用符號(hào)描述概念,概念間關(guān)系描述為連接符號(hào)的線(xiàn).UML內(nèi)容:各種類(lèi)型的圖形,分別描述軟件模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)行為、模塊組織和管理如:

1)類(lèi):包括成員數(shù)據(jù)和成員函數(shù)(或方法)

2)對(duì)象:類(lèi)的實(shí)例

3)類(lèi)的繼承或包含

4)類(lèi)及對(duì)象之間的關(guān)系,相互作用與消息傳遞等UML圖形標(biāo)識(shí)類(lèi)圖:由類(lèi)和與之相關(guān)的各種靜態(tài)關(guān)系共同組成的圖形對(duì)象圖:一個(gè)包含了對(duì)象而沒(méi)有包含類(lèi)的類(lèi)圖.靜態(tài)對(duì)象圖:特定對(duì)象圖的一個(gè)實(shí)例.UML圖形標(biāo)識(shí)類(lèi)圖使用上下分為三段的矩形表示,上部為類(lèi)名,中部為數(shù)據(jù)成員(數(shù)據(jù),UML中稱(chēng)屬性),下部為該類(lèi)的函數(shù)成員(行為,UML中稱(chēng)操作).Pointx:intY:int+Point(xx:int=0,yy:int=0)+Point(p:Point&)+GetX():int+GetY():int訪(fǎng)問(wèn)控制屬性:+、-、#分別為公有、私有、保護(hù)UML的構(gòu)成事物構(gòu)造塊事物構(gòu)造塊是對(duì)模型中最具有代表性的成分的抽象,表示系統(tǒng)中的元素結(jié)構(gòu)事物:UML中的名詞,它是模型的靜態(tài)部分,描述概念或物理元素.行為事物:UML中的動(dòng)詞,它是模型中的動(dòng)態(tài)部分,是一種跨越時(shí)間、空間的行為.分組事物:UML中的容器,用來(lái)組織模型,使模型更加的結(jié)構(gòu)化.注釋事務(wù):UML中的解釋部分,和代碼中的注釋語(yǔ)句一樣,是用來(lái)描述模型的.結(jié)構(gòu)事物類(lèi)(class)和對(duì)象(object)接口(interface)構(gòu)件(component)類(lèi)和對(duì)象類(lèi)是對(duì)一組具有相同屬性、相同操作、相同關(guān)系和相同語(yǔ)義的對(duì)象的共同特征的抽象.UML中類(lèi)是用一個(gè)矩形方框表示的,它包含三個(gè)區(qū)域,最上面是類(lèi)名、中間是類(lèi)的屬性、最下面是類(lèi)的方法對(duì)象則是類(lèi)的一個(gè)實(shí)例對(duì)象名類(lèi)名冒號(hào)圖形位置顏色Draw()圖形A:圖形

接口——接口是描述某個(gè)類(lèi)或構(gòu)件的一個(gè)服務(wù)操作集.——接口描述了一個(gè)元素的外部可見(jiàn)行為.

UML符號(hào)接口構(gòu)件構(gòu)件也稱(chēng)組件,是指系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的軟件部件.構(gòu)件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)模塊化部分,它把功能實(shí)現(xiàn)部分隱藏在內(nèi)部,對(duì)外提供了一組外部接口.因此,兩個(gè)具有相同接口的構(gòu)件可以相互替換.

構(gòu)件名稱(chēng)UML1.0習(xí)慣用法UML2.0習(xí)慣用法

構(gòu)件名稱(chēng)行為事物交互(interaction): 是在特定語(yǔ)境中,共同完成某個(gè)任務(wù)的一組對(duì)象之間交換的信息集合.交互的表示法很簡(jiǎn)單,就是一條有向直線(xiàn),