《CC++語言程序設(shè)計(jì)案例教程》課件-第9章類 與 對(duì) 象

1第九章類與對(duì)象

C

語言程序設(shè)計(jì)案例教程12/23/20242隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，面向過程的程序設(shè)計(jì)的開發(fā)方法已不太適應(yīng)越來越復(fù)雜且高速發(fā)展的信息處理的要求。20世紀(jì)80年代以來，面向?qū)ο蠓椒朔藗鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法在建立問題系統(tǒng)模型和求解問題時(shí)存在的缺陷，提供了更合理、更有效、更自然的方法，正被廣大的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)人員認(rèn)識(shí)、接受、應(yīng)用和推廣，實(shí)際上已成為現(xiàn)今軟件系統(tǒng)開發(fā)的主流技術(shù)。C++?是最具代表性的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。C++?是從C發(fā)展而來，它繼承了C語言的優(yōu)點(diǎn)，并引入了面向?qū)ο蟮母拍?，是C語言的超集，完全兼容標(biāo)準(zhǔn)C；同時(shí)也增加了一些新特性，這些新特性使C++?程序比C程序更簡(jiǎn)潔、更安全。12/23/202439.1C++?對(duì)C的改進(jìn)9.1.1常規(guī)的改進(jìn)1.新增的關(guān)鍵字C++?在C語言關(guān)鍵字的基礎(chǔ)上增加了許多關(guān)鍵字，下面列出幾種常用的關(guān)鍵字：asmcatchclassdeletefriendinlinenamespacenewoperatorprivateprotectedpublictemplatetryusingvirtual在將原來用C語言寫的程序用C++編譯之前，應(yīng)把與上述關(guān)鍵字同名的標(biāo)識(shí)符改名。2.注釋在C語言中，用“/*”及“*/”作為注釋分界符號(hào)，C++?除了保留這種注釋方式外，還提供了一種更有效的注釋方式，即用“//”導(dǎo)引出單行注釋。例如：inta;/*定義一個(gè)整型變量*/intA;//定義一個(gè)整型變量這兩條語句是等價(jià)的。C++?的“//…”注釋方式特別適合于注釋內(nèi)容不超過一行的注釋?！?*…*/”被稱為塊注釋，“//…”被稱為行注釋。12/23/202443.類型轉(zhuǎn)換C++?支持兩種不同的類型轉(zhuǎn)換形式：inti=0;longl=(long)i; //C的類型轉(zhuǎn)換longm=long(i); //C++?的新風(fēng)格4.靈活的變量聲明在C語言中，局部變量說明必須置于可執(zhí)行代碼段之前，不允許將局部變量說明和可執(zhí)行代碼混合起來。但在C++?中，允許在代碼塊的任何地方說明局部變量，也就是說，變量可以放在任何語句位置，不必非放在程序段的開始處。例如：voidf(){inti;i=1;intj;j=2;//…}這樣，可以隨用隨定義，這是C++?封裝的要求，易讀性好，而且避免了變量在遠(yuǎn)離使用處的地方聲明，易引起的混淆或?qū)е洛e(cuò)誤的問題。12/23/202455.?const在C語言中，使用#define來定義常量，例如：#defineSIZE100C++?提供了一種更靈活、更安全的方式來定義變量，即使用類型限定符const來表示常量。所以，C++?中的常量可以是有類型的，程序員不必再用?#define創(chuàng)建無類型常量。例如：constintsize=100;聲明成const的變量，實(shí)際是常量，它有地址，可以用指針指向這個(gè)值，但在程序中是不可修改的。使用?#define有時(shí)是不安全的，如下例所示。12/23/20246例9.1#define的不安全性。#include<iostream.h>voidmain(){intx=1;#defineWx+x#defineYW-Wcout<<"Yis"<<Y<<endl;}初看程序，似乎應(yīng)打印出：Yis0但是實(shí)際的輸出結(jié)果是：Yis2其原因是C++?把語句“cout<<"Yis"<<Y<<endl;”解釋成“cout<<"Yis"<<x+x-x+x<<endl;”，如果程序中用const取代了兩個(gè)#define，將不會(huì)引起這個(gè)問題。12/23/20247例9.2使用const消除#define的不安全性。#include<iostream.h>voidmain(){intx=1;constW=x+xconstY=W-Wcout<<"Yis"<<Y<<endl;}輸出：Yis0另外，在ANSIC中，用const定義的常量是全局常量，而C++?中const定義的常量根據(jù)其定義位置來決定其是局部的還是全局的。12/23/202486.structC++?的struct后的標(biāo)識(shí)符可看作是類型名，所以定義某個(gè)變量比C中更加直觀。例如，在C語言中：structpoint{intx;inty；};structpointp;而在C++?中：structpoint{intx;inty；};pointp;這里不必再寫struct。對(duì)于union，也可以照此使用。為了保持兼容性，C++?仍然接受老用法。在后面會(huì)看到，C++?的類就是對(duì)C中的struct的擴(kuò)充。12/23/202497.作用域分辨運(yùn)算符“::”“::”是作用域分辨運(yùn)算符，它用于訪問在當(dāng)前作用域中被隱藏的數(shù)據(jù)項(xiàng)。如果有兩個(gè)同名變量，一個(gè)是全局的，另一個(gè)是局部的，那么局部變量在其作用域內(nèi)具有較高的優(yōu)先權(quán)。12/23/202410例9.3局部變量在其作用域內(nèi)具有較高的優(yōu)先權(quán)，會(huì)屏蔽同名的全局變量。#include<iostream.h>intX=1;//全局變量Xintmain(){intX;X=2;//局部變量Xcout<<"Xis"<<X<<endl;}程序運(yùn)行結(jié)果如下:Xis2如果希望在局部變量的作用域內(nèi)使用同名的全局變量，可以在該變量前加上“::”，此時(shí)“::X”代表全局變量。12/23/202411例9.4使用域作用運(yùn)算符。#include<iostream.h>intX;//全局變量Xintmain(){intX;X=2;//局部變量X::X=1;//全局變量Xcout<<"localXis"<<X<<endl;cout<<"globalXis"<<::X<<endl;}程序運(yùn)行結(jié)果如下:localXis2globalXis112/23/202412注意：作用域分辨運(yùn)算符“：：”只能用來訪問全局變量，不能用于訪問一個(gè)在語句塊外聲明的同名局部變量。例如，下面的代碼是錯(cuò)誤的:voidmain(){intX=10;//語句塊外的局部變量

{intX=25;//語句塊內(nèi)的局部變量

::X=30;//編譯報(bào)錯(cuò)：X不是全局變量

…}}12/23/2024139.1.2C++的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配C程序中，動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配是通過調(diào)用malloc()和free()等庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，而C++給出了使用new和delete運(yùn)算符進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的新方法。運(yùn)算符new用于內(nèi)存分配的使用形式為：p=newtype;其中，type是一個(gè)數(shù)據(jù)類型名，p是指向該數(shù)據(jù)類型的指針。new從內(nèi)存中為程序分配一塊sizeof(type)字節(jié)大小的內(nèi)存，該塊內(nèi)存的首地址存于指針p中。運(yùn)算符delete用于釋放new分配的存儲(chǔ)空間，它的使用形式為：deletep;其中，p必須是一個(gè)指針，保存著new分配的內(nèi)存的首地址，使用delete來釋放指針內(nèi)存。以下是C++程序中用新方法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的例子。12/23/202414例9.5用new實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。#include<iostream.h>voidmain(){int*X=newint;//為指針X分配存儲(chǔ)空間*X=10;cout<<*X;deleteX;//釋放X指向的存儲(chǔ)空間}使用傳統(tǒng)的C程序?qū)崿F(xiàn)是這樣的：12/23/202415例9.6用malloc實(shí)現(xiàn)內(nèi)存分配。#include<stdio.h>#include<malloc.h>voidmain(){int*X;X=(int*)malloc(sizeof(int));*X=10;printf("%d",*X);free(X);}12/23/202416下面我們?cè)賹?duì)new和delete的使用作幾點(diǎn)說明：(1)使用new可以為數(shù)組動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)空間，這時(shí)需要在類型名后綴上數(shù)組大小。例如：int*p=newint[10];這時(shí)new為具有10個(gè)元素的整型數(shù)組分配了內(nèi)存空間，并將首地址賦給了指針p。需要注意的是，使用new給多維數(shù)組分配空間時(shí)，必須提供所有維的大小。例如：int*p=newint[2][3][4];其中，第一維的界值可以是任何合法的整形表達(dá)式。例如：intX=3;int*p=newint[X][3][4];(2)?new可以在為簡(jiǎn)單變量分配內(nèi)存的同時(shí)，進(jìn)行初始化。例如：int*p=newint(100);new分配了一個(gè)整型內(nèi)存空間，并賦初始值100。但是，new不能對(duì)動(dòng)態(tài)分配的數(shù)組存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行初始化。(3)釋放動(dòng)態(tài)分配的數(shù)組存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，可用如下的delete格式：delete[]p;(4)使用new動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí)，如果分配失敗，即沒有足夠的內(nèi)存空間滿足分配要求，new將返回空指針(NULL)。因此通常要對(duì)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配是否成功進(jìn)行檢查。12/23/202417例如：intmain(){int*p=newint; //為指針p分配存儲(chǔ)空間

if(!p){cout<<"分配失敗"<<endl;return1;}*p=10;cout<<*p;deletep; //釋放p指向的存儲(chǔ)空間}若動(dòng)態(tài)分配失敗，則程序?qū)@示“分配失敗”。為了避免程序出錯(cuò)，建議在動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí)對(duì)是否分配成功進(jìn)行檢查。12/23/2024189.1.3引用前面學(xué)習(xí)了指針的概念，指針就是內(nèi)存單元的地址，它可能是變量的地址，也可能是函數(shù)的入口地址。C++?引入了另外一個(gè)同指針相關(guān)的概念：引用。先看一個(gè)例子。例9.7值傳遞應(yīng)用。#include<iostream.h>voidswap(intx,inty){

inttemp;

temp=x;x=y;y=temp;}intmain(){

inta=2,b=1;

cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;}12/23/202419讓我們來分析一下這個(gè)例子。首先在內(nèi)存空間為a、b開辟兩個(gè)存儲(chǔ)單元并賦初值，然后調(diào)用swap函數(shù)，swap函數(shù)為x、y開辟了存儲(chǔ)空間，并將a、b的值傳遞給x、y。x、y的值互換了，在swap結(jié)束時(shí)，x、y的生存周期結(jié)束，存儲(chǔ)空間被收回。所以a、b的值并沒有互換。此時(shí)輸出：a=2,b=1a=2,b=1可以使用指針傳遞的方式解決這個(gè)問題，我們改寫上面的程序。例9.8使用指針(地址)進(jìn)行值傳遞。#include<iostream.h>voidswap(int*x,int*y){

inttemp;

temp=*x; *x=*y;*y=temp;}intmain(){

inta=2,b=1;

cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;

swap(&a,&b);

cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;}12/23/202420程序首先在內(nèi)存空間為a、b開辟兩個(gè)存儲(chǔ)單元并賦初值，然后調(diào)用swap函數(shù)，swap函數(shù)為指針x、y開辟了存儲(chǔ)空間，并將a、b的地址傳遞給x、y。在swap函數(shù)中，對(duì)x、y的間接引用的訪問就是對(duì)a、b的訪問，從而交換了a、b的值。那么C++?中還有沒有更簡(jiǎn)單的方式呢？有，那就是引用。引用是能自動(dòng)進(jìn)行間接引用的一種指針。自動(dòng)間接引用就是不必使用間接引用運(yùn)算符*，就可以得到一個(gè)引用值。我們可以這樣理解，引用就是某一變量(目標(biāo))的一個(gè)別名，兩者占據(jù)同樣的內(nèi)存單元，對(duì)引用的操作與對(duì)變量直接操作完全一樣。12/23/2024211.引用的定義定義引用的關(guān)鍵字是“type&”，它的含義是“type類型的引用”。例如：inta=5;int&b=a;它創(chuàng)建了一個(gè)整型引用，b是a的別名，a和b占用內(nèi)存同一位置。當(dāng)a變化時(shí)，b也隨之變化，反之亦然。引用的初始值可以是一個(gè)變量或另一個(gè)引用，以下的定義也正確。inta=5;int&b=a;int&b1=b;12/23/2024222.使用規(guī)則(1)定義引用時(shí)，必須立即初始化。inta;int&b; //錯(cuò)誤，沒有初始化b=a;(2)引用不可重新賦值。inta,k;int&b=a;b=&k; //錯(cuò)誤，重新賦值(3)引用不同于普通變量，下面的聲明是非法的：int&b[3]; //不能建立引用數(shù)組int&*P; //不能建立指向引用的指針int&&r; //不能建立指向引用的引用12/23/202423(4)當(dāng)使用＆運(yùn)算符取一個(gè)引用的地址時(shí)，其值為所引用的變量的地址。intnum=50;int&ref=num;int*p=&ref;則p中保存的是變量num的地址。我們使用引用改寫例9.8。12/23/202424例9.9引用傳遞。#include<iostream.h>voidswap(int&x,int&y){

inttemp;

temp=x;

x=y;

y=temp;}main(){

inta=2,b=1;

cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<endl;return0;}當(dāng)程序中調(diào)用函數(shù)swap()時(shí)，實(shí)參a、b分別初始化引用x和y，所在函數(shù)swap()中，x和y分別引用a和b，對(duì)x和y的訪問就是對(duì)a和b的訪問，所以函數(shù)swap()改變了main()函數(shù)中變量a和b的值。盡管通過引用參數(shù)產(chǎn)生的效果同按地址傳遞是一樣的，但其語法更清楚簡(jiǎn)單。C++?主張用引用傳遞取代地址傳遞的方式，因?yàn)榍罢哒Z法容易且不易出錯(cuò)。12/23/2024259.1.4C++?中的函數(shù)C++?對(duì)傳統(tǒng)的C函數(shù)說明作了一些改進(jìn)。這些改進(jìn)主要是為了滿足面向?qū)ο髾C(jī)制的要求，以及可靠性、易讀性的要求。1.主函數(shù)mainC并無特殊規(guī)定main()函數(shù)的格式，因?yàn)橥ǔ２魂P(guān)心返回何種狀態(tài)給操作系統(tǒng)。然而，C++?卻要求main()函數(shù)匹配下面兩種原型之一：voidmain() //無參數(shù)，無返回類型intmain(intargc,char*argv[]) //帶參數(shù)，有返回類型，參數(shù)也可以省略如果前面不寫返回類型，那么main()等價(jià)于intmain()。函數(shù)要求具有int返回類型，如例9.9。12/23/2024262.函數(shù)原型函數(shù)原型的概念在前面的章節(jié)已提及，函數(shù)原型實(shí)際上就是對(duì)函數(shù)的頭格式進(jìn)行說明，包含函數(shù)名、參數(shù)及返回值類型。C語言建議編程者為程序中的每一個(gè)函數(shù)建立原型，而C++?要求必須為每一個(gè)函數(shù)建立原型。有了函數(shù)原型編譯程序方能進(jìn)行強(qiáng)類型檢查，從而確保函數(shù)調(diào)用的實(shí)參類型與要求的類型相符。早期的C正是缺乏這種強(qiáng)類型檢查，很容易造成非法參數(shù)值傳遞給函數(shù)，因此造成程序運(yùn)行時(shí)不可預(yù)料的錯(cuò)誤。函數(shù)原型的語法形式一般為返回類型函數(shù)名(參數(shù)表);函數(shù)原型是一條語句，它必須以分號(hào)結(jié)束。它由函數(shù)的返回類型、函數(shù)名和參數(shù)表構(gòu)成。參數(shù)表包含所有參數(shù)及它們的類型，參數(shù)之間用逗號(hào)分開。請(qǐng)看下面的例子。12/23/202427例9.10C++?中函數(shù)原型的聲明。#include<iostream.h>voidswap(int&m,int&n);//函數(shù)原型的聲明voidmain(){

inta=5,b=10;

cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;

swap(a,b);

cout<<"a="<<a<<"b="<<b<<endl;}voidswap(int&m,int&n){

inttemp;

temp=m; m=n;n=temp;}12/23/202428在程序中，要求一個(gè)函數(shù)的原型出現(xiàn)在該函數(shù)的調(diào)用語句之前。這樣，當(dāng)一個(gè)函數(shù)的定義在后，而對(duì)它的調(diào)用在前時(shí)，必須將該函數(shù)的原型放在調(diào)用語句之前；但當(dāng)一個(gè)函數(shù)的定義在前，對(duì)它的調(diào)用在后，一般就不必再單獨(dú)給出它的原型了，如例9.9所示。說明：(1)函數(shù)原型的參數(shù)表中可以不包含參數(shù)的名字，而是包含它們的類型，但函數(shù)定義的函數(shù)說明部分中的參數(shù)必須給出名字，而且不包含結(jié)尾的分號(hào)。例如：voidmax(int,int); //函數(shù)原型的聲明voidmax(intm,intn) //函數(shù)定義的函數(shù)說明部分{

//…}(2)原型說明中沒有指出返回類型的函數(shù)(包括主函數(shù)main)，C++?默認(rèn)該函數(shù)的返回類型是int，因此以下的原型說明在C++?中是等價(jià)的：fun(inta);intfun(inta);12/23/2024293.內(nèi)置函數(shù)函數(shù)調(diào)用導(dǎo)致了一定數(shù)量的額外開銷，如參數(shù)壓棧、出棧等。有時(shí)正是這種額外開銷迫使C程序員放棄使用函數(shù)調(diào)用，進(jìn)行代碼復(fù)制以提高效率。C++?的內(nèi)置函數(shù)正好解決這一問題。當(dāng)函數(shù)定義是由inline開頭時(shí)，表明此函數(shù)為內(nèi)置函數(shù)。編譯時(shí)，使用函數(shù)體中的代碼替代函數(shù)調(diào)用表達(dá)式，從而完成與函數(shù)調(diào)用相同的功能，這樣能加快代碼的執(zhí)行，減少調(diào)用開銷。例如：inlineintsum(inta,intb) //內(nèi)置函數(shù){returna+b;}值得注意的是：內(nèi)置函數(shù)必須在它被調(diào)用之前定義，否則編譯不會(huì)得到預(yù)想的結(jié)果。若內(nèi)置函數(shù)較長(zhǎng)，且調(diào)用太頻繁時(shí)，程序?qū)⒓娱L(zhǎng)很多。因此，通常只有較短的函數(shù)才定義為內(nèi)置函數(shù)，對(duì)于較長(zhǎng)的函數(shù)，最好作為一般函數(shù)處理。12/23/2024304.缺省參數(shù)值C++?對(duì)C函數(shù)的重要的改進(jìn)之一就是可以為函數(shù)定義缺省的參數(shù)值。例如：intfunction(intx=2,inty=6);//函數(shù)給出缺省的參數(shù)值x與y的值分別是2和6。當(dāng)進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，編譯器按從左向右順序?qū)?shí)參與形參結(jié)合，若未指定足夠的實(shí)參，則編譯器按順序用函數(shù)原型中的缺省值來補(bǔ)足所缺少的實(shí)參。例如：function(1,2); //x=1,y=2function(1); //x=1,y=6function(); //x=2,y=6一個(gè)C++?函數(shù)可以有多個(gè)缺省參數(shù)，并且C++?要求缺省參數(shù)必須連續(xù)的放在函數(shù)參數(shù)表的尾部，也就是說，所有取缺省值的參數(shù)都必須出現(xiàn)在不取缺省值的參數(shù)的右邊。當(dāng)調(diào)用具有多個(gè)缺省參數(shù)時(shí)，若某個(gè)參數(shù)省略，則其后的參數(shù)皆應(yīng)省略而采用缺省值。當(dāng)不允許出現(xiàn)某個(gè)參數(shù)省略時(shí)，再對(duì)其后的參數(shù)指定參數(shù)值。例如：function(,3) //這種調(diào)用方式是錯(cuò)誤的12/23/2024315.函數(shù)重載在C語言中，函數(shù)名必須是唯一的，也就是說不允許出現(xiàn)同名的函數(shù)。當(dāng)要求編寫求整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和雙精度浮點(diǎn)數(shù)的立方數(shù)的函數(shù)時(shí)，若用C語言來處理，必須編寫三個(gè)函數(shù)，這三個(gè)函數(shù)的函數(shù)名不允許同名。例如：Icube(inti); //求整數(shù)的三次方Fcube(floatf); //求浮點(diǎn)數(shù)的三次方Dcube(doublei); //求雙精度浮點(diǎn)數(shù)的三次方當(dāng)使用這些函數(shù)求某個(gè)數(shù)的立方數(shù)時(shí)，必須調(diào)用合適的函數(shù)，也就是說，用戶必須記住這三個(gè)函數(shù)，雖然這三個(gè)函數(shù)的功能是相同的。在C++?中，用戶可以重載函數(shù)，只要函數(shù)參數(shù)的類型不同，或者參數(shù)的個(gè)數(shù)不同，兩個(gè)或兩個(gè)以上的函數(shù)可以使用相同的函數(shù)名。一般而言，重載函數(shù)應(yīng)執(zhí)行相同的功能。我們可用函數(shù)重載來重寫上面的三個(gè)函數(shù)。12/23/202432例9.11重載cube函數(shù)。#include<iostream.h>intcube(inti){returni*i*i;}floatcube(floatf){returnf*f*f;}doublecube(doubled){returnd*d*d;}intmain(){inti=123;floatf=4.5;doubled=6.78;cout<<i<<'*'<<i<<'*'<<i<<'='<<cube(i)<<endl;cout<<f<<'*'<<f<<'*'<<f<<'='<<cube(f)<<endl;

cout<<d<<'*'<<d<<'*'<<d<<'='<<cube(d)<<endl;}12/23/202433在main()中三次調(diào)用了cube()函數(shù)，實(shí)際上調(diào)用了三個(gè)不同的版本。由系統(tǒng)根據(jù)傳送的參數(shù)類型的不同來決定調(diào)用哪個(gè)重載版本。值得注意的是重載函數(shù)應(yīng)在參數(shù)個(gè)數(shù)或參數(shù)類型上有所不同，否則編譯程序?qū)o法確定調(diào)用哪一個(gè)重載版本，即使返回類型不同，也不能區(qū)分。例如：intfun(intx,inty);floatfun(intx,inty);上面的重載就是錯(cuò)誤的。12/23/2024349.2C++?的輸入與輸出C語言提供了強(qiáng)有力的I/O函數(shù)，其功能強(qiáng)，靈活性好，是很多語言無法比擬的。但C++?為何還要定義自己的I/O系統(tǒng)，而不建議使用C語言原有的函數(shù)呢？在C語言中進(jìn)行I/O操作時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：inti;floatf;scanf("%f",i);printf("%d",f);這些錯(cuò)誤C語言編譯器是不能檢查出來的，而在C++?中，可以將上面的操作寫成：inti;floatf;cin>>i;cout<<f;12/23/202435cin是標(biāo)準(zhǔn)的輸入流，在程序中用于代表標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備，即鍵盤。運(yùn)算符“>>”是輸入運(yùn)算符，表示從標(biāo)準(zhǔn)輸入流(即鍵盤)讀取的數(shù)值傳送給右方指定的變量。運(yùn)算符“>>”允許用戶連續(xù)讀入一連串?dāng)?shù)據(jù)，兩個(gè)數(shù)據(jù)間用空格、回車或Tab鍵進(jìn)行分割。例如：cin>>x>>y;cout是標(biāo)準(zhǔn)的輸出流，在程序中用于代表標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，通常指屏幕。運(yùn)算符“<<”是輸出運(yùn)算符，表示將右方變量的值顯示到屏幕上。運(yùn)算符“<<”允許用戶連續(xù)輸出數(shù)據(jù)。例如：cout<<x<<y;這里的變量應(yīng)該是基本數(shù)據(jù)類型，不能是void型。其實(shí)，可以在同一程序中混用C語言和C++?語言的I/O操作，繼續(xù)保持C語言的靈活性。因而，在把C語言程序改為C++?語言程序時(shí)，并不一定要修改每一個(gè)I/O操作。12/23/2024369.2.1C++?的流類結(jié)構(gòu)C++?語言和C語言的I/O系統(tǒng)都是對(duì)流(tream)進(jìn)行操作。流實(shí)際上就是一個(gè)字節(jié)序列。輸入操作中，字節(jié)從輸入設(shè)備(如鍵盤、磁盤、網(wǎng)絡(luò)連接等)流向內(nèi)存；輸出操作中，字節(jié)從內(nèi)存流向輸出設(shè)備。使用C++?式的I/O的程序必須包含頭文件iostream.h，對(duì)某些流函數(shù)可能還需要其他頭文件，例如進(jìn)行文件I/O時(shí)需要頭文件fstream.h。1.?iostream庫iostream庫中具有streambuf和ios兩個(gè)平行的類，這都是基本的類，分別完成不同的工作。streambuf類提供基本流操作，但不提供格式支持。類ios為格式化I/O提供基本操作。2.標(biāo)準(zhǔn)流iostream.h說明了標(biāo)準(zhǔn)流對(duì)象cin、cout、cerr與clog。cin是標(biāo)準(zhǔn)輸入流，對(duì)應(yīng)于C語言的stdin；cout是標(biāo)準(zhǔn)輸出流，對(duì)應(yīng)于C語言的stdout；cerr是標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出，clog是帶緩沖的標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)信息輸出。cerr和clog流被連到標(biāo)準(zhǔn)輸出上對(duì)應(yīng)于C語言的stderr。cerr和clog之間的區(qū)別是cerr沒有緩沖，發(fā)送給它的任何輸出立即被執(zhí)行，而clog只有當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí)才有輸出。缺省時(shí)，C++?語言標(biāo)準(zhǔn)流被連到控制臺(tái)上。12/23/2024379.2.2格式化I/O

習(xí)慣C語言的程序員，對(duì)printf()等函數(shù)的格式化輸入也一定很熟悉。用C++?語言的方法進(jìn)行格式化I/O有兩種方法：其一是用ios類的成員函數(shù)進(jìn)行格式控制；其二是使用操作子。1.狀態(tài)標(biāo)志字C++?語言可以對(duì)每個(gè)流對(duì)象的輸入輸出進(jìn)行格式控制，以滿足用戶對(duì)輸入輸出格式的需求。輸入輸出格式由一個(gè)longint類型的狀態(tài)標(biāo)志字確定。在ios類中定義了一個(gè)枚舉，它的每個(gè)成員可以分別定義狀態(tài)標(biāo)志字的一個(gè)位，每一位都稱為一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位。這個(gè)枚舉定義如下：12/23/202438enum{skipws=0x0001, //跳過輸入中的空白字符，可以用于輸入

left=0x0002, //輸出數(shù)據(jù)左對(duì)齊，可以用于輸出

right=0x0004, //輸出數(shù)據(jù)右對(duì)齊，可以用于輸出

internal=0x0008, //數(shù)據(jù)符號(hào)左對(duì)齊，數(shù)據(jù)本身右對(duì)齊，可以用于輸出

dec=0x0010, //轉(zhuǎn)換基數(shù)為十進(jìn)制形式，可以用于輸入或輸出

oct=0x0020, //轉(zhuǎn)換基數(shù)為八進(jìn)制形式，可以用于輸入或輸出

hex=0x0040, //轉(zhuǎn)換基數(shù)為十六進(jìn)制形式，可以用于輸入或輸出

showbase=0x0080, //輸出的數(shù)值數(shù)據(jù)前面帶基數(shù)符號(hào)(0或0x)，可以用于輸入或輸出

showpoint=0x0100, //浮點(diǎn)數(shù)輸出帶小數(shù)點(diǎn)，可以用于輸出

uppercase=0x0200, //用大寫字母輸出十六進(jìn)制數(shù)值，可以用于輸出

showpos=0x0400, //正數(shù)前面帶“+”號(hào)，可以用于輸出

scientific=0x0800, //浮點(diǎn)數(shù)輸出采用科學(xué)表示法，可以用于輸出

fixed=0x1000, //浮點(diǎn)數(shù)輸出采用定點(diǎn)數(shù)形式，可以用于輸出

unitbuf=0x2000, //完成操作后立即刷新緩沖區(qū)，可以用于輸出

stdio=0x4000, //完成操作后刷新stdout和stderr，可以用于輸出};12/23/2024392.?ios類中用于控制輸入輸出格式的成員函數(shù)在ios類中，定義了幾個(gè)用于控制輸入輸出格式的成員函數(shù)，下面分別介紹。(1)設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。將某一狀態(tài)標(biāo)志位置為“1”，可以使用setf()函數(shù)，其一般格式為longios::setf(longflags);該函數(shù)設(shè)置參數(shù)flags所指定的標(biāo)志位為1，其他標(biāo)志位保持不變，并返回格式更新前的標(biāo)志。例如，要設(shè)置showbase標(biāo)志，可使用如下語句：stream.setf(ios::showbase); //其中stream是所涉及的流實(shí)際上，還可以一次調(diào)用setf()來同時(shí)設(shè)置多個(gè)標(biāo)志。例如：cout.setf(ios::showpos│ios::scientific); //使用按位或運(yùn)算12/23/202440例9.12設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。#include<iostream.h>intmain(){cout.setf(ios::showpos|ios::scientific);cout<<521<<""<<131.4521<<endl;}輸出結(jié)果為+521+1.314521e+002(2)清除狀態(tài)標(biāo)志。清除標(biāo)志可用unsetf()函數(shù)，其原型與setf()類似，使用時(shí)調(diào)用格式與setf相同，將參數(shù)flags所指定的標(biāo)志位為0。(3)取狀態(tài)標(biāo)志。用flags()函數(shù)可得到當(dāng)前標(biāo)志值和設(shè)置新標(biāo)志，分別具有以下兩種格式：longios::flags(void);longios::flags(longflags);前者用于返回當(dāng)前的狀態(tài)標(biāo)志字，后者將狀態(tài)標(biāo)志字設(shè)置為flag，并返回設(shè)置前的狀態(tài)標(biāo)志字。flags()函數(shù)與setf()函數(shù)的差別在于：setf()函數(shù)是在原有的基礎(chǔ)上追加設(shè)定的，而flags()函數(shù)是用新設(shè)定替換以前的狀態(tài)標(biāo)志字。12/23/202441(4)設(shè)置域?qū)?。域?qū)捴饕脕砜刂戚敵觯O(shè)置域?qū)捒梢允褂脀idth()函數(shù)，其一般格式為intios::width();intios::width(intlen);前者用來返回當(dāng)前的域?qū)捴担笳哂脕碓O(shè)置域?qū)?，并返回原來的域?qū)?。注意每次輸出都需要重新設(shè)定輸出寬度。(5)設(shè)置顯示的精度。設(shè)置顯示精度的函數(shù)一般格式為intios::precision(intnum);此函數(shù)用來重新設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)所需的精度，并返回設(shè)置前的精度。默認(rèn)的顯示精度是6位。如果顯示格式是scientific或fixed，精度指小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)；如果不是，精度指整個(gè)數(shù)字的有效位數(shù)。(6)填充字符。填充字符函數(shù)的格式為charios::fill();charios::fill(charch);前者用來返回當(dāng)前的填充字符，后者用ch重新設(shè)置填充字符，并返回設(shè)置前的填充字符。12/23/202442下面舉例說明以上這些函數(shù)的作用。例9.13使用ios類中用于控制輸入輸出格式的成員函數(shù)。#include<iostream.h>main(){cout<<"x_width="<<cout.width()<<endl;cout<<"x_fill="<<cout.fill()<<endl;cout<<"x_precision="<<cout.precision()<<endl;cout<<520<<""<<520.45678<<endl;cout<<"-------------------------"<<endl;cout<<"****x_width=10,x_fill=&,x_precision=4****"<<endl;cout.fill('&');cout.width(10);cout.setf(ios::scientific);cout.precision(4);cout<<520<<""<<520.45678<<endl;cout.setf(ios::left);cout.width(10);cout<<520<<""<<520.45678<<endl;cout<<"x_width="<<cout.width()<<endl;cout<<"x_fill="<<cout.fill()<<endl;cout<<"x_precision="<<cout.precision()<<endl;}程序運(yùn)行結(jié)果如下：x_width=0x_fill=x_precision=6520520.457-------------------------****x_width=10,x_fill=&,x_precision=4****&&&&&&&5205.2046e+002520&&&&&&&5.2046e+002x_width=0x_fill=&x_precision=412/23/202443分析以上的程序運(yùn)行結(jié)果可看出：在缺省情況下，x_width取值為“0”，這個(gè)“0”意味著無域?qū)?，既按?shù)據(jù)自身的寬度打?。粁_fill默認(rèn)值為空格；x_precision默認(rèn)值為6，這是因?yàn)闆]有設(shè)置輸出格式是scientific或fixed，所以520.45678輸出為520.457，整個(gè)數(shù)的有效位數(shù)為6，后面省略的位數(shù)四舍五入；接下來設(shè)置x_width為10，x_fill為“&”x_precision為4，輸出格式為scientific。每次輸出都需要重新設(shè)定輸出寬度。由于輸出格式為scientific，精度設(shè)置為4，指的是小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)，所以輸出為5.2046e+002。12/23/2024443.用操作子進(jìn)行格式化上面介紹的格式控制每個(gè)函數(shù)的調(diào)用需要寫一條語句，而且不能將它們直接嵌入到輸入輸出語句中去，使用起來不方便，因此可以用操作子來改善上述情況。操作子是一個(gè)對(duì)象，可以直接被插入符或提取符操作?？刂坪瘮?shù)可作為參數(shù)，直接參與I/O操作。C++?流類庫所定義操作子如下：dec，hex，oct：數(shù)值數(shù)據(jù)采用十進(jìn)制或十六進(jìn)制、八進(jìn)制表示，可用于輸入或輸出。ws：提取空白符，僅用于輸入。endl：插入一個(gè)換行符并刷新輸出流，僅用于輸出。ends：插入空字符，僅用于輸出。flush：刷新與流相關(guān)聯(lián)的緩沖區(qū)，僅用于輸出。setbase(intn)：設(shè)置數(shù)值轉(zhuǎn)換基數(shù)為n(n的取值為0、8、10、16)，0表示使用缺省基數(shù)，即以十進(jìn)制形式輸出。resetiosflags(longf)：清除參數(shù)所指定的標(biāo)志位，可用于輸入或輸出。setiosflags(longf)：設(shè)置參數(shù)所指定的標(biāo)志位，可用于輸入或輸出。setfill(intn)：設(shè)置填充字符，缺省為空格，可用于輸入或輸出。setsprecision(intn)：設(shè)置浮點(diǎn)數(shù)輸出的有效數(shù)字個(gè)數(shù)，可用于輸入或輸出。setw(intn)：設(shè)置輸出數(shù)據(jù)項(xiàng)的域?qū)?，可用于輸入或輸出。特別注意：使用操作子必須包含頭文件iomanip.h。12/23/202445例9.14使用操作子進(jìn)行格式化。#include<iostream.h>#include<iomanip.h>main(){cout<<setfill('^')<<setw(10)<<123<<setw(5)<<456<<endl;cout<<123<<setiosflags(ios::scientific)<<setw(15)<<123.456789<<endl;cout<<123<<setw(8)<<hex<<123<<endl;cout<<123<<setw(8)<<oct<<123<<endl;cout<<123<<setw(8)<<dec<<123<<endl;cout<<resetiosflags(ios::scientific)<<setprecision(4)<<123.456789<<endl;cout<<setiosflags(ios::left)<<setfill('*')<<setw(8)<<dec<<123<<endl;cout<<resetiosflags(ios::left)<<setfill('^')<<setw(8)<<dec<<456<<endl;}程序運(yùn)行結(jié)果如下：^^^^^^^123^^456123^^1.234568e+002123^^^^^^7b7b^^^^^173173^^^^^123123.5123*****^^^^^45612/23/202446案例一學(xué)生類設(shè)計(jì)1.問題描述設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生類，具有姓名、年齡、目前學(xué)習(xí)的時(shí)間等信息，根據(jù)學(xué)制確定學(xué)生上學(xué)年限，畢業(yè)時(shí)打印學(xué)生姓名、年齡、修業(yè)年限等信息。2.問題分析注意類和對(duì)象的定義方法、類成員的訪問權(quán)限設(shè)置方法以及不同訪問權(quán)限成員的訪問方法、構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的設(shè)計(jì)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)使用方法、靜態(tài)成員的使用和初始化、函數(shù)默認(rèn)參數(shù)值的設(shè)定、C++?注釋的使用方法、輸入輸出以及相應(yīng)格式的設(shè)置方法等相關(guān)知識(shí)的掌握。12/23/2024473.?C++?代碼#include<iostream.h>#include<iomanip.h>#include<string.h>classstu{ //class是定義類的關(guān)鍵字，stu是類的名字

private: //訪問權(quán)限設(shè)置，后面的成員為私有，直到下一個(gè)權(quán)限設(shè)置進(jìn)行更改

charname[20]; //學(xué)生姓名

intage; //學(xué)生年齡

staticintstudyyear;//static修飾studyyear后成為靜態(tài)的類成員，為所有對(duì)象共享的數(shù)據(jù)， 表示學(xué)習(xí)年數(shù)

staticintstunumber;//靜態(tài)的數(shù)據(jù)成員放在類中，不占用對(duì)象空間，stunumber表示學(xué)生總數(shù)

public: //訪問權(quán)限設(shè)置，后面的成員為公有訪問屬性

inlinestu(char*xingming="",intnianling=6,intxuexinianshu=0)//構(gòu)造函數(shù)在類內(nèi)部定義，是內(nèi)聯(lián)函數(shù)，有默認(rèn)參數(shù)，inline是定義內(nèi)聯(lián)函數(shù)關(guān)鍵字

{stunumber++;strcpy(name,xingming);age=nianling;studyyear=xuexinianshu;}stu(conststu&x) //復(fù)制構(gòu)造函數(shù)在類內(nèi)部定義

{*this=x;stunumber++;}inline~stu(); //析構(gòu)函數(shù)聲明

voidset(char*xingming,intnianling,intxuexinianshu);//重新設(shè)置對(duì)象成員的函數(shù)

voiddisplay(); //顯示對(duì)象成員的函數(shù)

intgetstudyyear(); //獲取目前的學(xué)習(xí)年數(shù)12/23/202448staticvoidaddstudyyear() //靜態(tài)成員函數(shù)，只能訪問靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)間增加

{studyyear++;}voidaddage() //成員函數(shù)，實(shí)現(xiàn)年齡增加

{age++;}}stuA("張三",18,0); //類stu的封裝，定義stuA是全局對(duì)象inlinestu::~stu() //析構(gòu)函數(shù)在類外定義{stunumber--;cout<<this->name<<"經(jīng)過"<<studyyear<<"年學(xué)習(xí)已經(jīng)畢業(yè)！"<<endl;//cout是輸入流對(duì)象，使用需要頭文件iostream.h，this是函數(shù)隱含的對(duì)象指針參數(shù)，指向調(diào)用該函數(shù)的對(duì)象}voidstu::set(char*xingming,intnianling,intxuexinianshu){strcpy(name,xingming);age=nianling;studyyear=xuexinianshu;}voidstu::display(){cout.setf(ios::left);//setf是cout的成員函數(shù)，ios::left是操作子，使用操作子需要iomanip.h文件

cout<<setw(10)<<"學(xué)生總數(shù)"<<setw(10)<<"姓名"\<<setw(10)<<"年齡"<<setw(10)<<"學(xué)習(xí)年數(shù)"<<endl;//\為續(xù)行符

cout<<setw(10)<<stunumber<<setw(10)<<name<<setw(10)<<age<<setw(10)<<studyyear<<endl;}intstu::getstudyyear(){returnstudyyear;}intstu::studyyear=0; //靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的初始化必須放在類外進(jìn)行intstu::stunumber=0;12/23/202449voidmain(){intx; //動(dòng)態(tài)變量x表示畢業(yè)需要的學(xué)制

stuA.display(); //全局對(duì)象stuA的成員顯示

stustuB("李四",19,0); //stuB是局部動(dòng)態(tài)對(duì)象

stuA.display(); //再次顯示stuA的成員，注意分析成員值變化原因

stuB.display(); stustuC=stu(stuB); //stuC是復(fù)制stuBstuA.display();stuB.display();stuC.display();stuC.set("王五",20,0); //stuC重新設(shè)置

stuC.display();cout<<"對(duì)象占有的空間字節(jié)數(shù)："<<sizeof(stuA)<<endl; //函數(shù)及靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在類中存放，不占用對(duì)象所用的空間

cout<<"請(qǐng)輸入畢業(yè)需要學(xué)制年數(shù)：";cin>>x; //cin是輸入流對(duì)象

while(stuA.getstudyyear()<x) //學(xué)習(xí)年數(shù)小于學(xué)制

{stuA.addage();stuB.addage();stuC.addage();stu::addstudyyear(); //增加學(xué)習(xí)時(shí)間

//靜態(tài)成員函數(shù)調(diào)用可以不通過對(duì)象來進(jìn)行，也可以通過對(duì)象來調(diào)用

}cout<<"學(xué)習(xí)"<<x<<"年后……"<<endl;stuA.display();stuB.display();stuC.display();}12/23/2024504.程序運(yùn)行結(jié)果學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)1張三180學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)2張三180學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)2李四190學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3張三180學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3李四190學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3李四190學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3王五200對(duì)象占有的空間字節(jié)數(shù)：24請(qǐng)輸入畢業(yè)需要學(xué)制年數(shù)：4學(xué)習(xí)4年后……學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3張三224學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3李四234學(xué)生總數(shù)姓名年齡學(xué)習(xí)年數(shù)3王五244王五經(jīng)過4年學(xué)習(xí)已經(jīng)畢業(yè)！李四經(jīng)過4年學(xué)習(xí)已經(jīng)畢業(yè)！張三經(jīng)過4年學(xué)習(xí)已經(jīng)畢業(yè)！12/23/2024519.3類與對(duì)象的概念C++?是面向過程和面向?qū)ο蟮恼Z言，既支持面向過程也支持面向?qū)ο缶幊?。C++?又稱為帶類的C語言。類是一組具有相同屬性和行為的對(duì)象的統(tǒng)稱，它為屬于該類的全部對(duì)象提供了統(tǒng)一的抽象描述。對(duì)象是類的實(shí)例。類相當(dāng)于C語言中的數(shù)據(jù)類型，對(duì)象相當(dāng)于變量。類需要程序員進(jìn)行定義，類中除可以定義數(shù)據(jù)成員外，還可以定義對(duì)這些數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作的函數(shù)——成員函數(shù)；類的成員也有不同的訪問權(quán)限，這樣就保證了數(shù)據(jù)的私有性。下面，我們將要介紹怎樣定義類及類的成員。12/23/2024529.3.1類的定義類的定義一般形式如下：class類名{[private:]私有的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)public://外部接口公有的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)protected：保護(hù)性的數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)};類的定義由頭和體兩個(gè)部分組成。類頭由關(guān)鍵字class開頭，然后是類名，其命名規(guī)則與一般標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則一致，類體包括所有的細(xì)節(jié)，并放在一對(duì)花括號(hào)中。類的定義也是一個(gè)語句，所以要有分號(hào)結(jié)尾。類體定義類的成員，它支持兩種類型的成員：(1)數(shù)據(jù)成員：指定了該類對(duì)象的內(nèi)部表示。(2)成員函數(shù)：指定該類的操作。12/23/2024539.3.2數(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)

(1)類的成員分私有成員、保護(hù)性成員和公有成員。私有成員用private說明，私有成員是默認(rèn)的訪問屬性，private下面的每一行，不論是數(shù)據(jù)成員還是成員函數(shù)，都是私有成員。私有成員只能被該類的成員函數(shù)或本類的友元函數(shù)(關(guān)于友元函數(shù)的概念后面介紹)訪問，這是C++?實(shí)現(xiàn)封裝的一種方法，即把特定的成員定義為私有成員，就能嚴(yán)格的控制對(duì)它的訪問，如果緊跟在類名稱的后面聲明私有成員，則關(guān)鍵字private可以省略，因?yàn)槌蓡T默認(rèn)的訪問權(quán)限是私有的，以保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。公有成員用public說明，public下面每一行都是公有成員，公有成員可被類外部的其他函數(shù)訪問，它們是類的對(duì)外接口。保護(hù)性成員用protected說明，protected下面每一行都是保護(hù)性成員，保護(hù)成員不可被類外部的其他函數(shù)訪問，只能被本類的成員函數(shù)和本類的派生類(關(guān)于派生類的概念后面介紹)的成員函數(shù)、本類的友元函數(shù)訪問。類聲明中的private、public、protected關(guān)鍵字可以按任意順序出現(xiàn)任意次。定義類的成員及訪問屬性稱為類的封裝，封裝、繼承、多態(tài)(繼承和多態(tài)的概念后續(xù)章節(jié)介紹)是面向?qū)ο蟮娜齻€(gè)基本特征。(2)成員函數(shù)。成員函數(shù)的定義通常采用兩種方式。第一種方式是在類聲明中只給出成員函數(shù)的原型，而成員函數(shù)體在類的外部定義，如案例一中的display()；成員函數(shù)的第二種定義方式是：將成員函數(shù)定義在類的內(nèi)部，即定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。這種情況又分成兩種：一種直接在類中定義函數(shù)，如案例一中的inlinestu(char*xingming="",intnianling=6,intxuexinianshu=0)構(gòu)造函數(shù)；第二種情況是定義內(nèi)置函數(shù)時(shí)，將它放在類定義體外，但在該成員函數(shù)定義前插入inline關(guān)鍵字，使它仍然起內(nèi)置函數(shù)的作用。如案例一中的inlinestu::~stu()的析構(gòu)函數(shù)。12/23/2024549.3.3對(duì)象

1.對(duì)象的定義對(duì)象的定義可以采用以下的兩種方式：(1)在聲明類的同時(shí)，直接定義對(duì)象，就是在聲明類的右花括號(hào)“}”后，直接寫出屬于該類的對(duì)象名表。如案例一中的stuA("張三",18,0)。stuA是使用全局類定義的全局對(duì)象。(2)先聲明類，在使用時(shí)再定義對(duì)象。如案例一中stustuB("李四",19,0);stuB是使用全局類定義的局部對(duì)象。對(duì)象是類的實(shí)例，是類型為類的變量，也有對(duì)象數(shù)組、對(duì)象指針、對(duì)象形參、返回對(duì)象數(shù)據(jù)的函數(shù)等情況，這里不再一一敘述。2.對(duì)象的引用對(duì)象的引用是指對(duì)對(duì)象成員的引用。不論是數(shù)據(jù)成員還是成員函數(shù)，只要是公有的，就可以被外部函數(shù)直接引用。引用的格式是：對(duì)象名.數(shù)據(jù)成員名或?qū)ο竺?成員函數(shù)名(實(shí)參表)由于成員函數(shù)中隱含了指向當(dāng)前對(duì)象(是指調(diào)用成員函數(shù)的對(duì)象)的指針，成員函數(shù)可以直接引用對(duì)象的數(shù)據(jù)成員名。類在函數(shù)外定義的稱為全局類，在函數(shù)內(nèi)部定義的稱為局部類。同樣，對(duì)象也有全局對(duì)象和局部對(duì)象的分類。全局對(duì)象只能由全局類來定義。12/23/2024553.關(guān)于this指針在C++?中，定義了一個(gè)this指針，它是成員函數(shù)所屬對(duì)象的指針，它指向類對(duì)象的地址，成員函數(shù)通過這個(gè)指針可以知道自己屬于哪一個(gè)對(duì)象，也就是由哪一個(gè)對(duì)象來調(diào)用的成員函數(shù)。this指針是一種隱含指針，它隱含于每個(gè)類的成員函數(shù)中，僅能在類的成員函數(shù)中訪問，不需要定義就可以使用。因此，成員函數(shù)訪問類中數(shù)據(jù)成員的格式也可以寫成：this->成員變量下面定義一個(gè)類Date。classDate{private:intyear,month,day;public:voidsetYear(int);voidsetMonth(int);voidsetDay(int);};該類的成員函數(shù)setMonth可用以下兩種方法實(shí)現(xiàn)：方法1：voidDate::setMonth(intmn) //使用隱含的this指針{

month=mn;}方法2：voidDate::setMonth(intmn) //顯式使用this指針{this->month=mn;}12/23/202456雖然顯式使用this指針的情況并不是很多，但是this指針有時(shí)必須顯式使用。例如，下面的賦值語句是不允許的：voidDate::setMonth(intmonth){month=month;}//形參month和成員month同名時(shí)，默認(rèn)指的是形參，相當(dāng)于形參自己給自己賦值為了給同名的數(shù)據(jù)成員賦值，可以用this指針來解決：voidDate::setMonth(intmonth){this->month=month;//this->month是類Date的數(shù)據(jù)成員，month是函數(shù)setMonth()的形參}12/23/202457例9.15this指針示例。#include<iostream.h>classPoint{intx,y;public:Point(inta,intb){x=a;y=b;}voidMovePoint(inta,intb){this->x+=a;this->y+=b;}voidprint(){cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;}};voidmain(){Pointpoint1(10,10);point1.MovePoint(2,2);point1.print();}12/23/202458當(dāng)一個(gè)對(duì)象調(diào)用成員函數(shù)時(shí)，該成員函數(shù)的this指針便指向這個(gè)對(duì)象。如果不同的對(duì)象調(diào)用同一個(gè)成員函數(shù)，則C++?編譯器將根據(jù)該成員函數(shù)的this指針指向的對(duì)象來確定應(yīng)該引用哪一個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)成員。當(dāng)在類的非靜態(tài)成員函數(shù)中訪問類的非靜態(tài)成員的時(shí)候，編譯器會(huì)自動(dòng)將對(duì)象本身的地址作為一個(gè)隱含參數(shù)傳遞給函數(shù)。也就是說，即使你沒有寫上this指針，編譯器在編譯的時(shí)候也是加上this的，它作為非靜態(tài)成員函數(shù)的隱含形參，對(duì)各成員的訪問均通過this進(jìn)行。當(dāng)對(duì)象point1調(diào)用MovePoint(2,2)函數(shù)時(shí)，即將point1對(duì)象的地址傳遞給了this指針。MovePoint函數(shù)的原型應(yīng)該是voidMovePoint(Point*this,inta,intb);第一個(gè)參數(shù)是指向該類對(duì)象的一個(gè)指針，我們?cè)诙x成員函數(shù)時(shí)沒看見是因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)在類中是隱含的。這樣point1的地址傳遞給了this，所以在MovePoint函數(shù)中便顯式的寫成：voidMovePoint(inta,intb){this->x+=a;this->y+=b;}。在實(shí)際編程中，由于不標(biāo)明this指針的形式使用起來更加方便，因此大部分程序員都使用簡(jiǎn)寫形式。12/23/2024599.4構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

在C++?中，有兩種特殊的成員函數(shù)，即構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。12/23/2024609.4.1構(gòu)造函數(shù)

C++?中定義了一種特殊的初始化函數(shù)，稱之為構(gòu)造函數(shù)。創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，自動(dòng)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。構(gòu)造函數(shù)具有一些特殊的性質(zhì)：構(gòu)造函數(shù)的名字必須與類名相同；構(gòu)造函數(shù)可以有任意類型的參數(shù)，但不能具有返回類型；定義對(duì)象時(shí)，編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。(1)構(gòu)造函數(shù)不能像其他成員函數(shù)那樣被顯式地調(diào)用，它是在定義對(duì)象的同時(shí)調(diào)用的，其一般格式為類名對(duì)象名(實(shí)參表);如案例一中：stustuB("李四",19,0);(2)在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要給每個(gè)類定義構(gòu)造函數(shù)。如果沒有給類定義構(gòu)造函數(shù)，則編譯系統(tǒng)自動(dòng)地生成一個(gè)缺省的構(gòu)造函數(shù)。例如，如果沒有給stu類定義構(gòu)造函數(shù)，編譯系統(tǒng)則為stu生成下述形式的構(gòu)造函數(shù)：stu::stu(){}這個(gè)缺省的構(gòu)造函數(shù)不帶任何參數(shù)，它只為對(duì)象開辟一個(gè)存儲(chǔ)空間，而不能給對(duì)象中的數(shù)據(jù)成員賦初值，這時(shí)的初始值是隨機(jī)數(shù)，程序運(yùn)行時(shí)可能會(huì)造成錯(cuò)誤。因此給對(duì)象賦初值是非常重要的。給對(duì)象賦初值并不是只能采用構(gòu)造函數(shù)這一途徑，如案例一中stuC.set("王五",20,0);就是給對(duì)象stuC賦值的；這種通過顯式調(diào)用成員函數(shù)來進(jìn)行對(duì)象賦初值是完全允許的。但是這種方法存在一些缺陷，比如，對(duì)每一個(gè)對(duì)象賦初值都需要一一給出相應(yīng)的語句，因此容易遺漏而產(chǎn)生錯(cuò)誤。而構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用不需要寫到程序中，是系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的，所以不存在遺忘的問題。兩者相比，選擇構(gòu)造函數(shù)的方法為對(duì)象進(jìn)行初始化比較合適。12/23/202461(3)構(gòu)造函數(shù)可以是不帶參數(shù)的。例如：classabc{private:inta;public:abc(){cout<<"initialized"<<endl;a=5;}};

此時(shí)，類abc的構(gòu)造函數(shù)就沒有帶參數(shù)。在main()函數(shù)中可以采用如下方法定義對(duì)象：abcs;在定義對(duì)象s的同時(shí)，構(gòu)造函數(shù)s.abc::abc()被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果是：在屏幕上顯示字符串“initialized”，并給私有數(shù)據(jù)成員a賦值5。12/23/202462(4)構(gòu)造函數(shù)也可以采用構(gòu)造初始化表對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化，例如：classA{inti;charj;floatf;public:A(intx,chary,floatz){i=x;j=y;f=z;}};這個(gè)含有三個(gè)數(shù)據(jù)成員的類，利用構(gòu)造初始化表的方式可以寫成：classA{inti;charj;floatf;public:A(intx,chary,floatz):i(x),j(y),f(z){}};(5)缺省參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。在實(shí)際使用中，有些構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)值通常是不變的，只有在特殊情況下才需要改變它的參數(shù)值。這時(shí)可以將其定義成帶缺省參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，例如：#include<iostream.h>classPoint{

intxVal,yVal;public:

Point(intx=0,inty=0)

{xVal=x;yVal=y;}

voiddisplay()

{cout<<xVal<<""<<yVal<<endl;}};在類Point中，構(gòu)造函數(shù)的兩個(gè)參數(shù)均含有缺省參數(shù)值，因此，在定義對(duì)象時(shí)可根據(jù)需要使用其缺省值。下面我們用main()函數(shù)來使用它。voidmain(){Pointp1; //不傳遞參數(shù)，全部使用缺省值

Pointp2(2); //只傳遞一個(gè)參數(shù)

Pointp3(2,3); //傳遞兩個(gè)參數(shù)}12/23/202463在上面定義了三個(gè)對(duì)象p1、p2、p3，它們都是合法的對(duì)象。由于傳遞參數(shù)的個(gè)數(shù)不同，使它們的私有數(shù)據(jù)成員取得不同的值。由于定義對(duì)象p1時(shí)，沒有傳遞參數(shù)，所以xVal和yVal全取構(gòu)造函數(shù)的缺省值為其賦值，因此均為0。在定義對(duì)象p2時(shí)，只傳遞了一個(gè)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)傳遞給構(gòu)造函數(shù)的第一個(gè)參量，而第二個(gè)參量取缺省值，所以對(duì)象p2的xVal取值2，yVal取值0。在定義對(duì)象p3時(shí)，傳遞了兩個(gè)參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)分別傳給了xVal和yVal，因此xVal取值2，yVal取值3。同一個(gè)函數(shù)名，由于使用的參數(shù)類型和個(gè)數(shù)不同，從而執(zhí)行不同的函數(shù)體的，這種行為稱之為函數(shù)的重載。12/23/2024649.4.2復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

復(fù)制構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù)。它用于依據(jù)已存在的對(duì)象建立一個(gè)新對(duì)象。典型的情況是，將參數(shù)代表的對(duì)象逐域復(fù)制到新創(chuàng)建的對(duì)象中。用戶可以根據(jù)自己的需要定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)也可以為類產(chǎn)生一個(gè)缺省的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。1.自定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)自定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的一般形式如下：classname(constclassname&ob){//復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)體}其中，ob是用來初始化的另一個(gè)對(duì)象的對(duì)象的引用。12/23/202465下面是一個(gè)用戶自定義的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)：classPoint{intxVal,yVal;public:Point(intx,inty) //構(gòu)造函數(shù)

{xVal=x;yVal=y;}Point(constPoint&p) //復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

{xVal=2*p.xVal;yVal=2*p.yVal;}//…};例如p1、p2為類Point的兩個(gè)對(duì)象，且p1已經(jīng)存在，則下述語句可以調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)初始化p2：Pointp2(p1);12/23/202466下面給出使用自定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)的完整程序。例9.16自定義Point類復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。#include<iostream.h>classPoint{intxVal,yVal;public:Point(intx,inty) //構(gòu)造函數(shù)

{xVal=x;yVal=y;}Point(constPoint&p) //復(fù)制構(gòu)造函數(shù)

{xVal=2*p.xVal;yVal=2*p.yVal;}

voidprint(){cout<<xVal<<""<<yVal<<endl;}};12/23/202467voidmain(){Pointp1(30,40); //定義類Point的對(duì)象p1Pointp2(p1); //顯示調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建對(duì)象p2p1.print();p2.print();}本例在定義對(duì)象p2時(shí)，調(diào)用了自定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。程序運(yùn)行結(jié)果如下：30406080本例除了顯式調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)外，還可以采用賦值形式調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。例如將主函數(shù)main()改寫成如下形式：voidmain(){Pointp1(30,40);Pointp2=p1; //使用賦值形式調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建對(duì)象p2p1.print();p2.print();}在定義對(duì)象p2時(shí)，雖然從形式上看是將對(duì)象p1賦值給了對(duì)象p2，但實(shí)際上調(diào)用的是復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，在對(duì)象p2被創(chuàng)建時(shí)，將對(duì)象p1的值逐域復(fù)制給對(duì)象p2，運(yùn)行結(jié)果同上。12/23/2024682.缺省的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)如果沒有編寫自定義的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，C++?會(huì)自動(dòng)地將一個(gè)已存在的對(duì)象賦值給新對(duì)象，這種按成員逐一復(fù)制的過程是由缺省復(fù)制構(gòu)造函數(shù)自動(dòng)完成的。例9.17將例9.16中的