C语言程序设计清华大学郑莉5.pptx

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1、1函数原形的作用域函数原型中的参数，其作用域始于(，结束于)。例如，设有下列原型声明：double Area(double radius);radius 的作用域仅在于此，不能用于程序正文其他地方，因而可有可无。作用域与可见性第2页/共57页第1页/共57页2块作用域在块中声明的标识符，其作用域自声明处起，限于块中，例如：void fun(int a)int b(a);cinb;if(b0)int c;.c的作用域b的作用域作用域与可见性第3页/共57页第2页/共57页3类作用域类作用域作用于特定的成员名。类X的成员M具有类作用域，对M的访问方式如下：如果在X的成员函数中没有声明同名的局部作用

2、域标识符，那么在该函数内可以访问成员M。通过表达式x.M或者X:M访问。通过表达式prt-M作用域与可见性第4页/共57页第3页/共57页4文件作用域不在前述各个作用域中出现的声明，具有文件作用域，这样声明的标识符的作用域开始于声明点，结束于文件尾。作用域与可见性第5页/共57页第4页/共57页5可见性可见性是从对标识符的引用的角度来谈的概念可见性表示从内层作用域向外层作用域“看”时能看见什么。如果标识在某处可见，则就可以在该处引用此标识符。块作用域类作用域文件作用域作用域与可见性第6页/共57页第5页/共57页6可见性标识符应声明在先，引用在后。如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一

3、标识符的声明，则该标识符在内层可见。对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，则外层作用域的标识符在内层不可见。作用域与可见性第7页/共57页第6页/共57页7同一作用域中的同名标识符在同一作用域内的对象名、函数名、枚举常量名会隐藏同名的类名或枚举类型名。重载的函数可以有相同的函数名。作用域与可见性第8页/共57页第7页/共57页8#includeint i;/文件作用域int main()i=5;int i;/块作用域 i=7;couti=iendl;/输出7 couti=i;/输出5 return 0;作用域与可见性例 5.1第9页/共57页第8页/共57页

4、9对象的生存期对象从产生到结束的这段时间就是它的生存期。在对象生存期内，对象将保持它的值，直到被更新为止。第10页/共57页第9页/共57页10静态生存期这种生存期与程序的运行期相同。在文件作用域中声明的对象具有这种生存期。在函数内部声明静态生存期对象，要冠以关键字static。对象的生存期第11页/共57页第10页/共57页11#includeint i=5;/文件作用域int main()couti=iendl;return 0;i具有静态生存期对象的生存期例第12页/共57页第11页/共57页12动态生存期块作用域中声明的，没有用static修是的对象是动态生存期的对象（习惯称局部生存期

5、对象）。开始于程序执行到声明点时，结束于命名该标识符的作用域结束处。对象的生存期第13页/共57页第12页/共57页13#includevoid fun();int main()fun();fun();void fun()static int a=1;int i=5;a+;i+;couti=i,a=aendl;运行结果：i=6,a=2i=6,a=3i是动态生存期a是静态生存期对象的生存期例第14页/共57页第13页/共57页14例5-2 变量的生存期与可见性#includeint i=1;/i 为全局变量，具有静态生存期。int main()static int a;/静态局部变量，有全局寿命

6、，局部可见。int b=-10;/b,c为局部变量，具有动态生存期。int c=0;void other(void);cout-MAIN-n;cout i:i a:a b:b c:cendl;c=c+8;other();cout-MAIN-n;cout i:i a:a b:b c:cendl;i=i+10;other();对象的生存期第15页/共57页第14页/共57页void other(void)static int a=2;static int b;/a,b为静态局部变量，具有全局寿命，局部可见。/只第一次进入函数时被初始化。int c=10;/C为局部变量，具有动态生存期，/每次进入函

7、数时都初始化。a=a+2;i=i+32;c=c+5;cout-OTHER-n;cout i:i a:a b:b c:cendl;b=a;17第16页/共57页第15页/共57页运行结果：-MAIN-i:1 a:0 b:-10 c:0-OTHER-i:33 a:4 b:0 c:15-MAIN-i:33 a:0 b:-10 c:8-OTHER-i:75 a:6 b:4 c:1518第17页/共57页第16页/共57页17例5-3具有静态、动态生存期对象的时钟程序#includeclass Clock/时钟类声明public:/外部接口Clock();void SetTime(int NewH,in

8、t NewM,int NewS);/三个形参均具有函数原型作用域void ShowTime();Clock()private:/私有数据成员int Hour,Minute,Second;对象的生存期第18页/共57页第17页/共57页/时钟类成员函数实现Clock:Clock()/构造函数 Hour=0;Minute=0;Second=0;void Clock:SetTime(int NewH,int NewM,int NewS)Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS;void Clock:ShowTime()coutHour:Minute:Secondendl;2

9、0第19页/共57页第18页/共57页Clock globClock;/声明对象globClock，/具有静态生存期，文件作用域int main()/主函数coutFirst time output:endl;/引用具有文件作用域的对象：globClock.ShowTime();/对象的成员函数具有类作用域globClock.SetTime(8,30,30);Clock myClock(globClock);/声明具有块作用域的对象myClockcoutSecond time output:endl;myClock.ShowTime();/引用具有块作用域的对象21第20页/共57页第19页/

10、共57页程序的运行结果为：First time output:0:0:0Second time output:8:30:3022第21页/共57页第20页/共57页21数据与函数数据存储在局部对象中，通过参数传递实现共享函数间的参数传递。数据存储在全局对象中。将数据和使用数据的函数封装在类中。数据与函数第22页/共57页第21页/共57页22使用全局对象#includeint global;void f()global=5;void g()coutglobalendl;int main()f();g();/输出“5”return 0;数据与函数第23页/共57页第22页/共57页23将函数与数

11、据封装#includeclass Application public:void f();void g();private:int global;void Application:f()global=5;void Application:g()coutglobalendl;int main()Application MyApp;MyApp.f();MyApp.g();return 0;数据与函数第24页/共57页第23页/共57页24静态成员静态数据成员用关键字static声明该类的所有对象维护该成员的同一个拷贝必须在类外定义和初始化，用(:)来指明所属的类。静态成员函数类外代码可以使用类名和

12、作用域操作符来调用静态成员函数。静态成员函数只能直接引用属于该类的静态数据成员或静态成员函数。静态成员第25页/共57页第24页/共57页25例5-4 具有静态数据成员的 Point类#include using namespace std;class Pointpublic:Point(int xx=0,int yy=0)X=xx;Y=yy;countP+;Point(Point&p);int GetX()return X;int GetY()return Y;void GetC()cout Object id=countPendl;private:int X,Y;static int co

13、untP;静态成员第26页/共57页第25页/共57页Point:Point(Point&p)X=p.X;Y=p.Y;countP+;int Point:countP=0;int main()Point A(4,5);coutPoint A,A.GetX(),A.GetY();A.GetC();Point B(A);coutPoint B,B.GetX(),B.GetY();B.GetC();28第27页/共57页第26页/共57页27静态成员函数举例#includeclass Application public:static void f();static void g();private

14、:static int global;int Application:global=0;void Application:f()global=5;void Application:g()coutglobalendl;int main()Application:f();Application:g();return 0;静态成员第28页/共57页第27页/共57页28静态成员函数举例class A public:static void f(A a);private:int x;void A:f(A a)coutx;/对x的引用是错误的 couta.x;/正确静态成员第29页/共57页第28页/共5

15、7页29具有静态数据、函数成员的 Point类#include class Point/Point类声明public:/外部接口Point(int xx=0,int yy=0)X=xx;Y=yy;countP+;Point(Point&p);/拷贝构造函数int GetX()return X;int GetY()return Y;static void GetC()cout Object id=countPendl;private:/私有数据成员int X,Y;static int countP;静态成员第30页/共57页第29页/共57页Point:Point(Point&p)X=p.X;Y

16、=p.Y;countP+;int Point:countP=0;int main()/主函数实现 Point A(4,5);/声明对象AcoutPoint A,A.GetX(),A.GetY();A.GetC();/输出对象号，对象名引用Point B(A);/声明对象BcoutPoint B,B.GetX(),B.GetY();Point:GetC();/输出对象号，类名引用32第31页/共57页第30页/共57页31友元友元是C+提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制。通过将一个模块声明为另一个模块的友元，一个模块能够引用到另一个模块中本是被隐藏的信息。可以使用友元函数和友元类。为了确保数

17、据的完整性，及数据封装与隐藏的原则，建议尽量不使用或少使用友元。友 元第32页/共57页第31页/共57页32友元函数友元函数是在类声明中由关键字friend修饰说明的非成员函数，在它的函数体中能够通过对象名访问 private 和 protected成员作用：增加灵活性，使程序员可以在封装和快速性方面做合理选择。访问对象中的成员必须通过对象名。友 元第33页/共57页第32页/共57页33例5-6 使用友元函数计算两点距离#include#include class Point/Point类声明 public:/外部接口Point(int xx=0,int yy=0)X=xx;Y=yy;in

18、t GetX()return X;int GetY()return Y;friend float Distance(Point&a,Point&b);private:/私有数据成员int X,Y;友 元第34页/共57页第33页/共57页double Distance(Point&a,Point&b)double dx=a.X-b.X;double dy=a.Y-b.Y;return sqrt(dx*dx+dy*dy);int main()Point p1(3.0,5.0),p2(4.0,6.0);double d=Distance(p1,p2);coutThe distance is den

19、dl;return 0;36第35页/共57页第34页/共57页35友元类若一个类为另一个类的友元，则此类的所有成员都能访问对方类的私有成员。声明语法：将友元类名在另一个类中使用friend修饰说明。友 元第36页/共57页第35页/共57页36友元类举例class A friend class B;public:void Display()coutxendl;private:int x;class B public:void Set(int i);void Display();private:A a;友 元第37页/共57页第36页/共57页void B:Set(int i)a.x=i;vo

20、id B:Display()a.Display();39第38页/共57页第37页/共57页38友元关系是单向的如果声明B类是A类的友元，B类的成员函数就可以访问A类的私有和保护数据，但A类的成员函数却不能访问B类的私有、保护数据。第39页/共57页第38页/共57页39常类型 常类型的对象必须进行初始化，而且不能被更新。常引用：被引用的对象不能被更新。const 类型说明符&引用名常对象：必须进行初始化,不能被更新。类名 const 对象名常数组：数组元素不能被更新(下一章介绍)。类型说明符 const 数组名大小.常指针：指向常量的指针(下一章介绍)。共享数据的保护第40页/共57页第39

21、页/共57页40例5-7常引用作形参#includevoid display(const double&r);int main()double d(9.5);display(d);return 0;void display(const double&r)/常引用作形参，在函数中不能更新 r所引用的对象。coutrendl;共享数据的保护第41页/共57页第40页/共57页41常对象举例class A public:A(int i,int j)x=i;y=j;.private:int x,y;A const a(3,4);/a是常对象，不能被更新 共享数据的保护第42页/共57页第41页/共57

22、页42用const修饰的对象成员常成员函数使用const关键字说明的函数。常成员函数不更新对象的数据成员。常成员函数说明格式：类型说明符 函数名（参数表）const;这里，const是函数类型的一个组成部分，因此在实现部分也要带const关键字。const关键字可以被用于参与对重载函数的区分通过常对象只能调用它的常成员函数。常数据成员使用const说明的数据成员。共享数据的保护第43页/共57页第42页/共57页43例5-8 常成员函数举例#includeclass R public:R(int r1,int r2)R1=r1;R2=r2;void print();void print()co

23、nst;private:int R1,R2;共享数据的保护第44页/共57页第43页/共57页void R:print()coutR1:R2endl;void R:print()const coutR1;R2endl;int main()R a(5,4);a.print();/调用void print()const R b(20,52);b.print();/调用void print()const46第45页/共57页第44页/共57页45例5-9 常数据成员举例#includeclass Apublic:A(int i);void print();const int&r;private:co

24、nst int a;static const int b;/静态常数据成员;共享数据的保护第46页/共57页第45页/共57页const int A:b=10;A:A(int i):a(i),r(a)void A:print()couta:b:rendl;int main()/*建立对象a和b，并以100和0作为初值，分别调用构造函数，通过构造函数的初始化列表给对象的常数据成员赋初值*/A a1(100),a2(0);a1.print();a2.print();48第47页/共57页第46页/共57页47编译预处理命令#include 包含指令将一个源文件嵌入到当前源文件中该点处。#inclu

25、de 按标准方式搜索，文件位于C+系统目录的include子目录下#include文件名首先在当前目录中搜索，若没有，再按标准方式搜索。#define 宏定义指令定义符号常量，很多情况下已被const定义语句取代。定义带参数宏，已被内联函数取代。#undef删除由#define定义的宏，使之不再起作用。第48页/共57页第47页/共57页48条件编译指令#if#if 和和#endif#endif#if 常量表达式/当“常量表达式”非零时编译 程序正文#endif.编译预处理命令第49页/共57页第48页/共57页49条件编译指令#else#else#if 常量表达式 /当“常量表达式”非零时编

26、译 程序正文1#else /当“常量表达式”为零时编译 程序正文2#endif 编译预处理命令第50页/共57页第49页/共57页50条件编译指令#elif#if 常量表达式1 程序正文1 /当“常量表达式1”非零时编译#elif 常量表达式2 程序正文2 /当“常量表达式2”非零时编译#else 程序正文3 /其他情况下编译#endif 编译预处理命令第51页/共57页第50页/共57页51条件编译指令#ifdef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif如果“标识符”经#defined定义过，且未经undef删除，则编译程序段1，否则编译程序段2。编译预处理命令第52页/共57页第

27、51页/共57页52条件编译指令#ifndef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif如果“标识符”未被定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。编译预处理命令第53页/共57页第52页/共57页53多文件结构（例5-10）一个源程序可以划分为多个源文件：类声明文件（.h文件）类实现文件（.cpp文件）类的使用文件（main()所在的.cpp文件）利用工程来组合各个文件。第54页/共57页第53页/共57页54不使用条件编译的头文件/main.cpp#include file1.h#include file2.hint main()/file1.h#include head.h /file2.h#include head.h /head.h class Point 多文件结构第55页/共57页第54页/共57页55使用条件编译的头文件/head.h#ifndef HEAD_H#define HEAD_H class Point#endif 多文件结构第56页/共57页第55页/共57页56小结与复习建议主要内容作用域与可见性、对象的生存期、数据的共享与保护、友元、编译预处理命令、多文件结构和工程达到的目标深入理解程序的结构、模块间的关系、数据共享。实验任务实验五第57页/共57页第56页/共57页57感谢您的欣赏！第57页/共57页