C++電子教案第4章-類和對(duì)象

類和對(duì)象本章要點(diǎn)：封裝與數(shù)據(jù)隱藏的軟件工程概念面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想及特點(diǎn)類的定義數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)的訪問控制權(quán)限構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)類的組合類模板的使用4.1面向?qū)ο蟮乃枷?.1.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)誕生于20世紀(jì)60年代，發(fā)展到20世紀(jì)80年代，已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)程序設(shè)計(jì)的主流方法。它的基本思路是：自頂向下、逐步求精；其程序結(jié)構(gòu)是按功能劃分為若干個(gè)基本模塊，這些模塊形成一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)；各模塊之間的關(guān)系盡可能簡(jiǎn)單，在功能上相對(duì)獨(dú)立；每一模塊內(nèi)部均是由順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)組成；其模塊化實(shí)現(xiàn)的具體方法是使用子程序。面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法將解決問題的重點(diǎn)放在如何實(shí)現(xiàn)過程的細(xì)節(jié)方面，把數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的函數(shù)(過程)截然分開，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為核心，圍繞著功能實(shí)現(xiàn)或操作流程來進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。這樣設(shè)計(jì)出來的程序，其基本形式是主模塊與若干子模塊的組合。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)把數(shù)據(jù)和操作分離，一旦數(shù)據(jù)的格式或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，相應(yīng)的操作函數(shù)就需要改寫，而且往往不能對(duì)數(shù)據(jù)的安全性進(jìn)行有效的控制。如果要對(duì)程序進(jìn)行擴(kuò)充或升級(jí)改進(jìn)，就需要大量的修改函數(shù)。4.1.2面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法是對(duì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的繼承和發(fā)展。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法認(rèn)為：現(xiàn)實(shí)世界是由一系列彼此相關(guān)并且能夠相互通信的實(shí)體組成，這些實(shí)體就是面向?qū)ο蠓椒ㄖ械膶?duì)象，而一些對(duì)象的共性的抽象描述，就是面向?qū)ο蠓椒ㄖ械暮诵摹悺Ｃ嫦驅(qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法就是運(yùn)用面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)來描述現(xiàn)實(shí)問題，然后用計(jì)算機(jī)語言來描述并處理該問題。這種描述和處理是通過類與對(duì)象實(shí)現(xiàn)的，是對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的高度概括、分類和抽象。每個(gè)對(duì)象都具有自己的屬性和行為，整個(gè)程序是由一系列相互作用的對(duì)象構(gòu)成的，對(duì)象之間的交互通過發(fā)送消息來實(shí)現(xiàn)。用面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)和方法設(shè)計(jì)程序，屬性和行為被很好地封裝在對(duì)象中，對(duì)數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限可以得到有效的控制。對(duì)象向外界提供必要的外部接口，而將實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽象，而且通過抽象出相關(guān)類的共性，而形成一般類（基類），并在此基礎(chǔ)上，采用繼承的方式，對(duì)一般類增添不同的特性而派生出多種特殊類（派生類）。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)支持多態(tài)性。多態(tài)性與繼承性相結(jié)合，使不同結(jié)構(gòu)的對(duì)象可以以各自不同的方式響應(yīng)同一消息。4.2面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)4.2.1抽象性在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，抽象是通過對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中某些本質(zhì)的特征，而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的簡(jiǎn)化描述。一般，對(duì)問題的抽象包括兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)抽象和行為抽象。數(shù)據(jù)抽象為程序員提供了對(duì)對(duì)象屬性和狀態(tài)的描述，行為抽象則是對(duì)這些數(shù)據(jù)所需要的操作的抽象。抽象的過程是通過模塊化來實(shí)現(xiàn)的。例如：我們需要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)繪制圓形的程序。分析：可以看出需要三個(gè)數(shù)據(jù)來描述該圓的位置和大小，即圓心的橫、縱坐標(biāo)以及圓的半徑，這就是該圓形的數(shù)據(jù)抽象。另外，該圖形應(yīng)該具有設(shè)置圓心坐標(biāo)、設(shè)置半徑大小、繪制圓形等功能，這就是對(duì)它的行為抽象。用C++語言可以將該圖形描述如下：圓形（circle）：數(shù)據(jù)抽象：doublex,y,r;行為抽象：setx();sety();setr();draw();抽象是面向?qū)ο蠓椒ǖ暮诵摹?.2.2封裝性在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，把某些相關(guān)的代碼和數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，形成一個(gè)數(shù)據(jù)和操作的封裝體，這個(gè)封裝體向外提供一個(gè)可以控制的接口，其內(nèi)部大部分的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)則對(duì)外隱藏，從而達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的合理控制。封裝可以使得程序中各部分之間的相互影響達(dá)到最小，并且提高程序的安全性，簡(jiǎn)化代碼的編寫。對(duì)象是面向?qū)ο蟪绦蛘Z言支持并實(shí)現(xiàn)封裝的機(jī)制。對(duì)象中既包含數(shù)據(jù)（即屬性），又包含操作（即行為），它們都稱為對(duì)象的成員。通過對(duì)象成員的訪問控制屬性（公有屬性和私有屬性）可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和行為的封裝和隱藏。4.2.3繼承性繼承是軟件復(fù)用的一種方式，通過繼承，一個(gè)對(duì)象可以獲得另一個(gè)對(duì)象的屬性和行為，并加入屬于自己的一些特性和方法。繼承提供了創(chuàng)建新類的一種方法。繼承是很重要的概念。繼承支持多層分類的概念，使得一個(gè)個(gè)原來彼此孤立的類有效地組織起來，形成層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。4.2.4多態(tài)性多態(tài)性就是一個(gè)接口，多種方式。在基類中定義的屬性和操作被派生類繼承后，可能具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。即多態(tài)性表現(xiàn)為同一屬性或操作在一般類及各特殊類中具有不同的語義。很顯然，實(shí)現(xiàn)多態(tài)性的好處在于：為這類對(duì)象提供服務(wù)時(shí)，不必區(qū)分具體是哪種對(duì)象，只需發(fā)送相同的消息即可，而由各個(gè)對(duì)象去以適合自身的方式進(jìn)行不同的響應(yīng)。4.3面向?qū)ο蟮姆椒▽?duì)象的概念：對(duì)象在現(xiàn)實(shí)世界中是一個(gè)實(shí)體或者一種事物?，F(xiàn)實(shí)世界中的任何一個(gè)系統(tǒng)都是由若干個(gè)具體的對(duì)象構(gòu)成。作為系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，對(duì)象為其所在的系統(tǒng)提供一定的功能，擔(dān)當(dāng)一定的角色。所以，對(duì)象可以看作是一種具有自身屬性和功能的構(gòu)件。對(duì)象的使用：不關(guān)心其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法，只關(guān)心它的功能和它在系統(tǒng)中的使用方法，也就是該對(duì)象提供給用戶的接口。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，將?duì)象定義為一組數(shù)據(jù)及其相關(guān)代碼的結(jié)合體，其中數(shù)據(jù)描述了對(duì)象的屬性，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的操作則描述了對(duì)象的功能，而軟件系統(tǒng)由多個(gè)這樣的對(duì)象構(gòu)成。對(duì)象將其屬性和操作的一部分對(duì)外界開放，作為它的對(duì)外接口，而將大部分的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏，這就是對(duì)象的封裝性。面向?qū)ο蟮姆椒ㄖ蓄惖母拍睿壕褪峭瑯宇愋蛯?duì)象的抽象描述。對(duì)象是類的實(shí)例。類是面向?qū)ο蠓椒ǖ暮诵摹?duì)相關(guān)的類進(jìn)行分析，抽取這些類的共同特性，形成基類的概念。通過繼承，派生類可以包含基類的所有屬性和操作，還可以增加屬于自己的一些特性。通過繼承，可以將原來一個(gè)個(gè)孤立的類聯(lián)系起來，形成清晰的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，稱為類簇。一個(gè)系統(tǒng)由多個(gè)對(duì)象組成。其中復(fù)雜對(duì)象可以由簡(jiǎn)單對(duì)象組合而成，稱之為聚合。綜上所述，面向?qū)ο蟮姆椒ň褪抢贸橄?、封裝等機(jī)制，借助于對(duì)象、類、繼承、消息傳遞等概念進(jìn)行軟件系統(tǒng)構(gòu)造的軟件開發(fā)方法。4.4面向?qū)ο蟮臉?biāo)記可以用圖形把面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)對(duì)問題的描述直觀地表示出來，設(shè)計(jì)人員，程序開發(fā)人員、用戶都可以通過它進(jìn)行方便的交流。面向?qū)ο髽?biāo)記圖應(yīng)該準(zhǔn)確清楚地描述以下四個(gè)問題：=1\*GB3①類，包括成員函數(shù)和成員數(shù)據(jù)(或方法)；=2\*GB3②對(duì)象，類的實(shí)例；=3\*GB3③類及對(duì)象的關(guān)系，繼承或包含(組合)；=4\*GB3④類及對(duì)象之間的聯(lián)系，相互作用與消息傳送等。面向?qū)ο蟮臉?biāo)記方法有很多種，其中UML(UnifiedModelingLanguage,統(tǒng)一建模語言)是目前國(guó)際上確定的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記方法。它是一種比較完整的支持可視化建模的工具。這里我們介紹一種比較簡(jiǎn)單直觀的標(biāo)記方法——Cord/Yourdon標(biāo)記。Cord/Yourdon標(biāo)記分為兩類圖形符號(hào)：表示符號(hào)和連接符號(hào)。表示符號(hào)用來表示類和對(duì)象。Cord/Yourdon標(biāo)記中用一個(gè)圓角矩形表示類，矩形內(nèi)部上下分為三個(gè)部分，上部是類名，中部表示該類的數(shù)據(jù)成員，下部表示該類的函數(shù)成員，圖4-1給出了一般類的標(biāo)記方法和一個(gè)point類的標(biāo)記實(shí)例。類名數(shù)據(jù)成員函數(shù)成員類名數(shù)據(jù)成員函數(shù)成員P1intX,Y;point(int,int)；point(point)；intGetX()；intGetY()；圖4-1類的標(biāo)記圖在Cord/Yourdong標(biāo)記中，對(duì)象是在相應(yīng)類標(biāo)記外加一個(gè)帶有圓角矩形框。如圖4-2所示，P1是Point類的一個(gè)對(duì)象，表示屏幕上一個(gè)點(diǎn)。P1intX,Y；Point(int,int)；Point(Point)；intGetX()P1intX,Y；Point(int,int)；Point(Point)；intGetX()；intGetY()；對(duì)象名數(shù)據(jù)成員函數(shù)成員4-2對(duì)象的標(biāo)記圖連接符號(hào)主要有三種，它們分別表示消息聯(lián)系、包含關(guān)系和繼承關(guān)系，如圖4-3所示。AAAB類繼承A類A包含BA給B發(fā)送消息B類繼承A類A包含BA給B發(fā)送消息BBB圖4-3面向?qū)ο筮B接符號(hào)圖4-4是用Cord/Yourdon標(biāo)記描述的關(guān)系圖，描述了兩個(gè)類———distance類與point類之間的關(guān)系。distancedistancepointp1,p2；doubledist；doublegetdis()；P2intX,YP2intX,Y；point(int,int)；point(Point&)；intGetX()；intGetY()；P1intX,Y；point(int,int)；point(point&)；intGetX()；intGetX()；圖4-4Distance類和point類的關(guān)系圖4.5類和對(duì)象類是具有相同屬性和行為的一組對(duì)象的集合，它為屬于該類的全部對(duì)象提供了統(tǒng)一的抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和行為兩個(gè)主要部分。類實(shí)際上相當(dāng)于一種特殊的用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，但它和一般的數(shù)據(jù)類型有著不同之處：類中不僅包含數(shù)據(jù)，還包含函數(shù)?？梢月暶黝愵愋偷淖兞?---稱為類的實(shí)例化（即對(duì)象）。4.5.1類的聲明類的聲明語法形式如下：class<類名>{private:私有成員protected:保護(hù)成員public:公有成員（外部接口）}；其中，class是聲明類的關(guān)鍵字；<類名>是標(biāo)識(shí)符，表示聲明的類的名字；類聲明體內(nèi)的函數(shù)和變量分別表示類的成員函數(shù)和數(shù)據(jù)成員；private、protected和public關(guān)鍵字表示類成員的訪問控制屬性。類的成員函數(shù)用于對(duì)數(shù)據(jù)成員處理，又稱為“方法”。一般在類的聲明體中說明成員函數(shù)原型，而把其實(shí)現(xiàn)放在類外定義。【例4-1】類的聲明例題。//聲明一個(gè)類來表示時(shí)鐘classClock{private:inthour,minute,second；public:voidSetTime(intnewh,intnewm,intnews)；voidShowTime()；}；4.5.2類成員的訪問控制C++中通過設(shè)置類成員的訪問控制屬性來控制各個(gè)成員的訪問權(quán)限。C++規(guī)定了三種訪問控制屬性：public（公有）、private（私有）和protected（保護(hù)）。公有成員：作為類與外部的接口，可以被外部的任何函數(shù)訪問。私有成員：只允許本類的函數(shù)訪問。缺省情況下，類的成員都為私有。保護(hù)成員：與私有成員類似，其差別表現(xiàn)在繼承與派生時(shí)對(duì)派生類的影響不同4.5.3類的成員函數(shù)1.成員函數(shù)的聲明一般在類中只對(duì)成員函數(shù)進(jìn)行原型聲明，而把其實(shí)現(xiàn)放在類外。成員函數(shù)聲明的一般形式：<類型標(biāo)識(shí)符><類名>::<成員函數(shù)名>(<形參表>){<函數(shù)體>}例4-1中成員函數(shù)SetTime()和ShowTime()的實(shí)現(xiàn)如下：Clock類的成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：voidclock::SetTime(intnewh,intnewm,intnews){hour=newh；minute=newm；second=news；}voidclock::ShowTime(){cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl；}2.帶默認(rèn)值的成員函數(shù)類的成員函數(shù)也可以有默認(rèn)形參值，其調(diào)用規(guī)則同普通函數(shù)相同。例如Clock類的SetTime()函數(shù)，就可以使用默認(rèn)值：voidClock::SetTime(intnewh=0,intnewm=0,intnews=0){hour=newh；minute=newm；second=news；}這樣，如果調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)沒有給出實(shí)參值，就按照默認(rèn)形參值將時(shí)鐘設(shè)置到零點(diǎn)。3.內(nèi)聯(lián)成員函數(shù)類的成員函數(shù)也可以聲明為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，方式如下：顯式聲明：在成員函數(shù)聲明或?qū)崿F(xiàn)時(shí)在類型標(biāo)識(shí)符前加關(guān)鍵字inline。隱式聲明：直接將函數(shù)體放在類聲明中?？梢詫⒗?-1中Clock類定義如下:classClock{private:inthour,minute,second；public:voidSetTime(intnewh,intnewm,intnews)；voidShowTime()；{cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl；}}；inlinevoidclock::ShowTime(){cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl；}4.5.4對(duì)象類實(shí)際上是一種抽象機(jī)制，它描述了一類問題的共同屬性和行為。在C++中，類的對(duì)象就是具有該類類型的某一特定的實(shí)體。我們可以把類理解為一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型,對(duì)象就是這種數(shù)據(jù)類型的變量。對(duì)象之間通過各自的屬性值（數(shù)據(jù)成員）加以區(qū)分（即對(duì)象具有不同的狀態(tài)）。聲明一個(gè)對(duì)象的方式：類名對(duì)象名；比如：ClockmyClock；就聲明了一個(gè)時(shí)鐘類類型的對(duì)象myClock。聲明了類及其對(duì)象，我們就可以訪問對(duì)象的公有成員。這種訪問采用的是“.”操作符，其一般形式是：對(duì)象名.公有成員函數(shù)名(參數(shù)名)例如：用myClock.ShowTime()的形式訪問類Clock的對(duì)象myClock的成員函數(shù)ShowTime()。4.5.5對(duì)象數(shù)組數(shù)組的元素可以是基本類型的數(shù)據(jù),也可以是用戶自定義類型的數(shù)據(jù),對(duì)象數(shù)組就是指數(shù)組元素為對(duì)象的數(shù)組.對(duì)象數(shù)組中的各個(gè)元素必須是屬于同一個(gè)類的若干對(duì)象。聲明對(duì)象數(shù)組的一般形式如下：<類名><數(shù)組名>[下標(biāo)表達(dá)式]…其中，<類名>指出對(duì)象數(shù)組元素所屬的類；[下標(biāo)表達(dá)式]給出數(shù)組的維數(shù)和大小。例如，聲明語句ClockC1[10]；定義了一個(gè)一維的對(duì)象數(shù)組C1,該數(shù)組有10個(gè)元素,每個(gè)元素都是Clock類的對(duì)象。聲明了對(duì)象數(shù)組之后，就可以引用其數(shù)組元素。該數(shù)組元素是一個(gè)對(duì)象，故只能訪問其公有成員。引用數(shù)組元素的一般形式如下：<數(shù)組名>[下標(biāo)].<公有成員名>4.5.6程序?qū)嵗纠?-2】時(shí)鐘類的完整程序。#include<iostream.h>classClock//時(shí)鐘類的聲明{private://私有數(shù)據(jù)成員inthour,minute,second；public://外部接口，公有成員函數(shù)voidSetTime(intnewh=0,intnewm=0,intnews=0)；voidShowTime()；}；//時(shí)鐘類成員函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)voidClock::SetTime(intnewh,intnewm,intnews) { hour=newh； minute=newm； second=news； } inlinevoidclock::ShowTime() { cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl； } //主函數(shù) voidmain() { ClockmyClock；//定義對(duì)象myClock cout<<"Firsttimesetandoutput:"<<endl； myClock.SetTime()；//設(shè)置時(shí)間為默認(rèn)值 myClock.ShowTime()；//顯示時(shí)間 cout<<"Secondtimesetandoutput:"<<endl； myClock.SetTime(9,00,00)；//設(shè)置時(shí)間為9:00:00 myClock.ShowTime()；//顯示時(shí)間 }程序運(yùn)行結(jié)果為：Firsttimesetandoutput:0:0:0Secondtimesetandoutput:9:00:00【例4-3】對(duì)象數(shù)組例題。#include<iostream.h>classdate{private: intyear,month,day;public: date(inty,intm,intd); voidprint();};date::date(inty=2000,intm=1,intd=1){ year=y; month=m; day=d;}voiddate::print(){ cout<<year<<"."<<month<<"."<<day<<endl;}voidmain(){dateday[4]{date(2001,8,11),date(2001,8,12),date(2001,8,13),date(2001,8,14)}; for(inti=0;i<4;i++) days[i].print();}程序運(yùn)行結(jié)果為4.6構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)在聲明一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，可以同時(shí)給它的數(shù)據(jù)成員賦初值。在聲明對(duì)象的時(shí)候進(jìn)行的數(shù)據(jù)成員設(shè)置，稱為對(duì)象的初始化。在特定對(duì)象使用結(jié)束時(shí)，還經(jīng)常需要進(jìn)行一些清理工作。C++程序中的初始化和清理工作分別由兩個(gè)特殊的成員函數(shù)來完成，它們就是構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。4.6.1構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)是在類中聲明的一種特殊的成員函數(shù),作用是在對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)使用特定的值初始化對(duì)象.構(gòu)造函數(shù)的特征:函數(shù)名與類名相同;沒有返回值;可以帶有參數(shù)表;可以帶默認(rèn)的形參值;也可以重載.【例4-4】構(gòu)造函數(shù)例題classClock{private:inthour,minute,second；public:clock(intnewh,intnewm,intnews)；//構(gòu)造函數(shù)voidSetTime(intnewh,intnewm,intnews)；voidShowTime()；}；構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：Clock::Clock(intnewh,intnewm,intnews){hour=h；minute=m；second=s；}下面我們來看一看建立對(duì)象時(shí)構(gòu)造函數(shù)的作用：voidmain(){Clockc(0,0,0)；c.ShowTime()；c.SetTime(9,00,00)；}在建立對(duì)象c時(shí)，會(huì)隱含調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，將初始值作為實(shí)參。由于Clock類中定義了構(gòu)造函數(shù)，所以編譯系統(tǒng)就不會(huì)再為其生成默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)。而這里自定義的構(gòu)造函數(shù)帶有形參，所以建立對(duì)象時(shí)就必須給出初始值，用來作為調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時(shí)的實(shí)參。4.6.2拷貝構(gòu)造函數(shù)拷貝構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù)，其形參是本類對(duì)象的引用。其作用是使用一個(gè)已經(jīng)存在的對(duì)象(由拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)指定的對(duì)象)去初始化一個(gè)新的同類的對(duì)象。定義一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)的一般形式為：class類名{public:類名(形參表)；//構(gòu)造函數(shù)類名(類名&對(duì)象名)；//拷貝構(gòu)造函數(shù)}；類名：：類名(類名&對(duì)象名)；//拷貝構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn){函數(shù)體}下面給出一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)的例子：對(duì)于屏幕上的一個(gè)點(diǎn)，我們可以通過給出水平和垂直兩個(gè)方向的坐標(biāo)值X和Y來確定。聲明一個(gè)點(diǎn)類Point如下：classPoint{private:intX,Y；public:Point(intxx=0,intyy=0){X=xx；Y=yy；}//構(gòu)造函數(shù)Point(Point&p);//拷貝構(gòu)造函數(shù)intGetx(){returnX；}intGety(){returnY；}}；類中聲明了內(nèi)聯(lián)構(gòu)造函數(shù)和拷貝構(gòu)造函數(shù)?？截悩?gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下：Point::Point(point&p){X=p.X;Y=p.Y;cout<<"拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用"<<endl；}拷貝構(gòu)造函數(shù)在三種情況下會(huì)被調(diào)用：當(dāng)用類的一個(gè)對(duì)象去初始化該類的另一個(gè)對(duì)象時(shí)。如果函數(shù)的形參是類的對(duì)象，調(diào)用函數(shù)時(shí)，進(jìn)行形參和實(shí)參結(jié)合時(shí)。如果函數(shù)的返回值是類的對(duì)象，函數(shù)執(zhí)行完成返回調(diào)用者時(shí)?！纠?-5】Point類的完整程序。(對(duì)于屏幕上的一個(gè)點(diǎn)，我們可以通過給出X軸和Y軸的坐標(biāo)來確定)程序代碼如下：//在程序主函數(shù)中，三個(gè)部分分別給出拷貝構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的三種情況。#include<iostream.h>classPoint//point類的聲明{private://私有數(shù)據(jù) intX,Y；public://外部接口 Point(intxx=0,intyy=0){X=xx；Y=yy；}//構(gòu)造函數(shù) Point(Point&p)；//拷貝構(gòu)造函數(shù) intGetX(){returnX；} intGetY(){returnY；}}；//成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)Point::Point(Point&p){ X=p.X； Y=p.Y； cout<<"拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用"<<endl；}//形參為Point類對(duì)象的函數(shù)voidfun1(Pointp){cout<<p.GetX()<<endl；}//返回值為Point類對(duì)象的函數(shù)Pointfun2(){ PointA(1,2)； returnA；}//主程序voidmain(){ PointA(4,5)//第一個(gè)對(duì)象A PointB(A)//情況一，用A初始化B，第一次調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù) cout<<B.GetX()<<endl； fun1(B)；//情況二，對(duì)象B作為fun1的實(shí)參。第二次調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù) B=fun2()；//情況三，函數(shù)的返回值是類對(duì)象，函數(shù)返回時(shí)，調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù) cout<<B.GetX()<<endl；}程序運(yùn)行結(jié)果為：拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用4拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用4拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用14.6.3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，它用來完成對(duì)象被刪除前的一些清理工作。析構(gòu)函數(shù)是在對(duì)象的生存期即將結(jié)束的時(shí)刻由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的。它的調(diào)用完成之后，對(duì)象也就消失了，相應(yīng)的內(nèi)存空間也被釋放。與構(gòu)造函數(shù)一樣，析構(gòu)函數(shù)也是類的一個(gè)公有函數(shù)成員，它的名稱是在類名前面加“~”構(gòu)成，沒有返回值。和構(gòu)造函數(shù)不同的是析構(gòu)函數(shù)不接受任何參數(shù)，但可以是虛函數(shù)(將在第8章中介紹)。如果不進(jìn)行顯式說明，系統(tǒng)將自動(dòng)生成一個(gè)不做任何事的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)。例如：給時(shí)鐘類加入一個(gè)空的內(nèi)聯(lián)析構(gòu)函數(shù)，其功能和系統(tǒng)自動(dòng)生成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)相同。classClock{private:inthour,minute,second；public:Clock()；voidSetTime(intnewh,intnewm,intnews)；voidShowTime()；~Clock(){}}；4.7類的組合類的組合(也稱聚集)，描述的就是一個(gè)類內(nèi)嵌其他類的對(duì)象作為成員的情況，它們之間的關(guān)系是一種包含與被包含的關(guān)系。在創(chuàng)建類的對(duì)象時(shí)，如果這個(gè)類具有內(nèi)嵌對(duì)象成員，那么各個(gè)內(nèi)嵌對(duì)象也將被自動(dòng)創(chuàng)建。因此，在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)既要對(duì)本類的基本數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化，又要對(duì)內(nèi)嵌對(duì)象成員進(jìn)行初始化。這時(shí)，這些對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用的順序就成為突出的問題。組合類構(gòu)造函數(shù)定義的一般形式為：類名::類名(形參表):內(nèi)嵌對(duì)象1(形參表)，內(nèi)嵌對(duì)象2(形參表),…{類的初始化}其中，“內(nèi)嵌對(duì)象1(形參表)，內(nèi)嵌對(duì)象2(形參表),……”稱作初始化列表，可以用于完成對(duì)內(nèi)嵌對(duì)象的初始化。對(duì)類中一般的數(shù)據(jù)成員也可以這樣初始化，例如，例4-5中Point類的構(gòu)造函數(shù)也可以這樣寫：Point(intxx=0,intyy=0):X(xx),Y(yy){}在聲明一個(gè)組合類的對(duì)象時(shí)，不僅它自身的構(gòu)造函數(shù)將被調(diào)用，而且還將調(diào)用其內(nèi)嵌對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)。這時(shí)構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序是：1.按照內(nèi)嵌對(duì)象在組合類聲明中出現(xiàn)的次序，依次調(diào)用內(nèi)嵌對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)。2.執(zhí)行本類構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)體。如果聲明組合類的對(duì)象時(shí)沒有指定對(duì)象的初始值，則自動(dòng)調(diào)用無形參的構(gòu)造函數(shù)。這時(shí)相應(yīng)地，也調(diào)用內(nèi)嵌對(duì)象的無形參的構(gòu)造函數(shù)。析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用執(zhí)行順序與構(gòu)造函數(shù)剛好相反?！纠?-6】類的組合——線段距離Distance類。我們使用一個(gè)類來描述屏幕上兩個(gè)點(diǎn)之間的距離，使用上一節(jié)聲明的Point類來表示點(diǎn)。即Distance類的數(shù)據(jù)成員包括了Point類的兩個(gè)對(duì)象p1和p2.程序代碼如下：#include<iostream.h>#include<math.h>classPoint//Point類聲明{private: intX,Y；public: Point(intxx=0,intyy=0){X=xx;Y=yy；} Point(Point&p)； intGetX(){returnX；} intGetY(){returnY；}}；Point::Point(Point&p)//拷貝構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn){ X=p.X； Y=p.Y； cout<<"拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用"<<endl；}//類的組合classDistance//Distance類的聲明{private://私有數(shù)據(jù)成員 Pointp1,p2；//Point類的對(duì)象p1,p2 doubledist；public://外部接口 Distance(Pointxp1,Pointxp2)；doubleGetDis(){returndist；}};//組合類的構(gòu)造函數(shù)Distance::Distance(Pointxp1,Pointxp2):p1(xp1),p2(xp2){ cout<<"Distance構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用"<<endl； doublex=double(p1.GetX()-p2.GetX())； doubley=double(p1.GetY()-p2.GetY())； dist=sqrt(x*x+y*y)；}//主函數(shù)voidmain(){ Pointmyp1(1,1),myp2(4,5)；//聲明Point類的對(duì)象 Distancemyd(myp1,myp2)；//聲明Distance類的對(duì)象 cout<<"TheDistanceis:"； cout<<myd.GetDis()<<endl；}程序的運(yùn)行結(jié)果為：Point拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用Point拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用Point拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用Point拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用Distance構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用TheDistanceis:5分析：主程序在執(zhí)行時(shí)，首先生成兩個(gè)Point類的對(duì)象，然后構(gòu)造Distance類的對(duì)象myd，最后輸出兩點(diǎn)的距離。在整個(gè)運(yùn)行過程中，Point類的拷貝構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用了4次，而且都是在Distance類構(gòu)造函數(shù)體運(yùn)行之前進(jìn)行的，它們分別是兩個(gè)對(duì)象在Distance構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行函數(shù)參數(shù)形實(shí)結(jié)合和初始化內(nèi)嵌對(duì)象時(shí)調(diào)用的，剛好是上一節(jié)所講拷貝構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的前兩種情況。兩點(diǎn)的距離由Distance類的構(gòu)造函數(shù)求得，存放在其私有數(shù)據(jù)成員dist中，只能通過公有成員函數(shù)GetDis()來訪問。4.8類模板C++的模板機(jī)制是將類型作為參數(shù)的一種抽象結(jié)構(gòu)，即支持類型化參數(shù)。類模板使用戶可以為類聲明一種模式，使得類中的某些數(shù)據(jù)成員、某些成員函數(shù)的參數(shù)、某些成員函數(shù)的返回值能取任意類型(包括系統(tǒng)預(yù)定義的和用戶自定義的)----類模板是對(duì)類的抽象。類模板的聲明形式如下：template<模板參數(shù)表>類聲明“模板參數(shù)表”中可以包含下列內(nèi)容：=1\*GB3①class標(biāo)識(shí)符(指明可以接受一個(gè)類型參數(shù)。)=2\*GB3②類型說明符標(biāo)識(shí)符(指明可以接受一個(gè)由“類型說明符”所規(guī)定類型的常量作為參數(shù)。)當(dāng)“模板參數(shù)表”同時(shí)包含上述多項(xiàng)內(nèi)容時(shí)，各項(xiàng)內(nèi)容以逗號(hào)分隔。應(yīng)該注意的是，模板類的成員函數(shù)必須是函數(shù)模板。使用一個(gè)模板類來建立對(duì)象時(shí)（類模板的實(shí)例化---類），應(yīng)按如下形式聲明：模板<模板參數(shù)表>對(duì)象名1，…,對(duì)象名n；其中“模板參數(shù)表”由用逗號(hào)分隔的若干類型標(biāo)識(shí)符或常量表達(dá)式構(gòu)成。這里，“模板參數(shù)表”中的參數(shù)與類模板聲明時(shí)“模板參數(shù)表”中的參數(shù)一一對(duì)應(yīng)。經(jīng)這樣聲明后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指定的參數(shù)類型和常量值生成一個(gè)類，然后建立該類的對(duì)象?！纠?-7】類模板應(yīng)用舉例。#include<iostream.h