C++程序设计第9章 类和对象教学课件.ppt

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1、C+程序设计第9章 类和对象教学课件第九章 类和对象面向对象程序设计面向对象程序设计http:/ 本讲内容：3n 类和对象n 内联成员函数n 构造函数和析构函数n 类的组合n 友元函数和友元类n 其它n 再论constn this指针n 构造函数的初始化表n 静态成员http:/ 类和对象：4n 类n 对象n 类成员的访问方式http:/ 1-1 类5u 定义:u 特点:在类的内部包括两个部分:属性 和 行为 具有相似属性和操作的一组对象的集合 它对属于该类的所有对象提供统一的抽象描述提供更高的模块化（比c语言中的函数）http:/ 在 c+中类定义的一般格式:6class 类名 public

2、:公有数据和函数 private:私有数据和函数 protected:保护数据和函数;http:/ 实例:定义一个时钟类Clock7class Clock public:void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour;int minute;int second;http:/ 关于类成员的说明:8(1)数据成员(2)成员函数 定义方法同普通变量，只是它必须被定义在类内部 在类内部，成员数据只能被定义，但不能被初始化定义成员函数有两种方法:在类内部仅声明函数原型，在类外部定义函数体 此时必须使用二元作用域分辨符:在类

3、内部直接定义函数体。在这种情形下，函数默认为内联成员函数 http:/ 实例1-1:定义时钟类clock9class Clock public:void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour,minute,second;void Clock:SetTime(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;void Clock:ShowTime()couthour:minute:secondendl;http:/ 实例1-2:定义时钟类clock10class Clock pu

4、blic:void SetTime(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;void ShowTime()couthour“:”minute“:”second;private:int hour,minute,second;注:此时成员函数默认为内联成员函数!http:/ 1-2 对象：11 对象是类的实例。即，对象是类的变量。p 定义对象的语法格式:类名 对象名;例:Clock myclock;http:/ 1-3 类成员的访问方式:12情形1:类内部成员的相互访问情形2:在类外部访问类的公有成员方法:直接使用成员名方法:使用对象名.成员名的形式访

5、问公有成员实 例http:/ 13实例:#include using namespace std;class Clock public:void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour,minute,second;void Clock:SetTime(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;void Clock:ShowTime()couthour:minute:secondendl;http:/ 14void main()Clock myclock;myclock.S

6、etTime(19,30,18);myclock.ShowTime();运行结果:19:30:18http:/ 15声明内联成员函数有两种方法:(1)若成员函数的函数体定义在类内部(2)使用inline实 例实 例2.内联成员函数http:/ 16class Clock public:void SetTime(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;void ShowTime()couthour“:”minute“:”second;private:int hour;int minute;int second;实例:http:/ 17实例:class

7、 Clock public:void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour;int minute;int second;inline void Clock:SetTime(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;http:/ 18n 构造函数n 析构函数n 综合实例n 拷贝构造函数3.构造函数和析构函数http:/ 193-1 构造函数1.概念:2.特性:是特殊的成员函数 用于在创建对象时为对象分配内存，并可以将其初始化到 特定的状态。构造函数的名称与类名称相同 构造

8、函数无返回值，所以不能设定返回类型，即使是void类型也不行 构造函数是在创建对象时由编译器自动调用 构造函数可以是内联函数、重载函数或带默认形参的函数http:/ 203.说明:程序员可以为类定义构造函数 若未定义，编译器会自动创建一个不带参数的构造函数。此默认构造函数的功能是为对象分配内存，但无法为成员数据赋初值4.实例:实 例1实 例2实 例3实 例45.讨论:构造函数的重载实 例5实 例6总 结http:/ 21实例 1:用户未定义构造函数时class Clock public:void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();privat

9、e:int hour,minute,second;void main()Clock myclock;myclock.ShowTime();/隐含调用构造函数http:/ 22实例 2:由用户定义一个不带参数的构造函数class Clock public:Clock();void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour,minute,second;Clock:Clock()hour=0;minute=0;second=0;void main()Clock myclock;myclock.ShowTime();声明构造

10、函数定义构造函数隐含调用构造函数result:0:0:0http:/ 23实例3:由用户定义一个带参数的构造函数Clock:Clock(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;class Clock public:Clock(int h,int m,int s);void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour,minute,second;声明构造函数定义构造函数void main()Clock myclock(12,0,0);myclock.ShowTime();隐含

11、调用构造函数result:12:0:0http:/ 24实例4:由用户定义带默认形参值的构造函数class Clock public:Clock(int h=12,int m=0,int s=0);void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour,minute,second;Clock:Clock(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;声明构造函数定义构造函数http:/ 25void main()Clock myclock;myclock.ShowTime();Cl

12、ock yourclock(12);yourclock.ShowTime();Clock hisclock(13,15);hisclock.ShowTime();Clock herclock(10,52,2);herclock.ShowTime();result:12:0:0 12:0:0 13:15:0 10:52:2/定义对象，未指定实参/定义对象，给1个实参/定义对象，给2个实参/定义对象，给3个实参http:/ 26实例5:class Clock public:Clock();Clock(int h,int m,int s);void SetTime(int h,int m,int s

13、);void ShowTime();private:int hour,minute,second;http:/ 27Clock:Clock(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;Clock:Clock()hour=0;minute=0;second=0;void main()Clock myclock;myclock.ShowTime();Clock hisclock(10,52,2);hisclock.ShowTime();http:/ 28实例6:class Clock public:Clock();Clock(int h=12,int m=

14、0,int s=0);void SetTime(int h,int m,int s);void ShowTime();private:int hour,minute,second;Clock:Clock()hour=0;minute=0;second=0;Clock:Clock(int h,int m,int s)hour=h;minute=m;second=s;void main()Clock myclock(10,52,2);myclock.ShowTime();Clock hisclock;hisclock.ShowTime();存在歧义!http:/ 29关于构造函数的重载的小结:与普

15、通函数类似，构造函数也可以被重载 在一个类的定义中，可以包括多个构造函数。这些构造函数有相同的函数名称，但有不同的参数列表。定义对象时，编译器会根据参数的个数、类型、顺序来决定调用哪一个重载构造函数。当重载不带参数的构造函数和带默认形参值的构造函数时，程序可能会产生二义性。因此，在实际编程中应避免这一情形。http:/ 303-2 拷贝构造函数1.概念:2.语法形式:是特殊的构造函数:其形参是自身对象的引用 拷贝构造函数在下述情形被调用:使用已有的对象初始化一个新的对象实 例1http:/ 31实例1:result:2,3 class Point public:Point(float xx=0

16、.0,float yy=0.0);Point(Point&p);float GetX();float GetY();private:float x,y;Point:Point(Point&p)x=p.x;y=p.y;void main()Point A(2,3);Point B(A);coutB.GetX(),B.GetY()endl;http:/ 323.说明:4.讨论:拷贝构造函数何时会被调用?拷贝构造函数有且只有一个形参，而且这个形参必须是自身对象的引用 若用户没有定义拷贝构造函数，在必要的时候，编译器会自动创建一个默认的拷贝构造函数Case 1Case 2Case 3http:/ 33

17、p case 1:当用类的一个对象去初始化该类的另一个对象时系统自 动调用它实现拷贝赋值。如：void main()Point A(2,3);Point B(A);/拷贝构造函数被调用void main()Point A(1,2);Point B=A;void main()Point A(1,2);Point B;B=A;不等价!不会调用拷贝构造函数!http:/ 34p case 2:若函数的形参为类对象，调用函数时，实参赋值给形参，系统自动调用拷贝构造函数。如：void fun1(Point p)coutp.getX()endl;void main()Point A(1,2);fun1(A

18、);/调用拷贝构造函数http:/ 35p case 3:当函数的返回值是类对象时，系统自动调用拷贝构造函数。如：Point fun2()Point A(1,2);return A;/调用拷贝构造函数void main()Point B;B=fun2();http:/ 361.概念:2.特性:是特殊的成员函数 用于释放对象所占的内存及完成相关的“清理”工作 析构函数的名称为“类名称”析构函数既没有参数，也没有返回类型 析构函数是在对象生存期结束时由编译器自动调用 析构函数不能被重载，因此任意类中只有一个析构函数3-3 析构函数http:/ 373.说明:若程序员没有定义析构函数，编译器会自动地

19、创建一个析构函数4.实例:class Clock public:Clock();Clock();private:int hour,minute,second;Clock:Clock()http:/ 38 一圆型游泳池如图所示，现在需在其周围建一圆型过道，并在其四周围上栅栏。栅栏价格为35元/米，过道造价为20元/平方米。过道宽度为3米，游泳池半径由键盘输入。要求编程计算并输出过道和栅栏的造价。游泳池过道http:/ 39#include using namespace std;const float PI=3.14159;const float FencePrice=35;const floa

20、t ConcretePrice=20;http:/ 40float Circle:area()const return PI*radius*radius;class Circle public:Circle(float r);float Circumference()const;float area()const;private:float radius;/构造函数/圆周长/圆面积float Circle:circumference()const return 2*PI*radius;Circle:Circle(float r)radius=r;/圆半径http:/ 41void main()

21、float radius;float FenceCost,ConcreteCost;coutradius;Circle Pool(radius);/声明 circle 对象 Circle PoolRim(radius+3);/声明 circle 对象 /计算栅栏造价并输出 FenceCost=PoolRim.circumference()*FencePrice;cout 栅栏造价是￥FenceCost endl;/计算过道造价并输出 ConcreteCost=(PoolRim.area()-Pool.area()*ConcretePrice;cout 过道造价是￥ConcreteCost en

22、dl;运行:输入游泳池半径:10 栅栏造价是￥2858.85 过道造价是￥4335.39http:/ 42n 类的组合实例n 类的组合中相关问题的讨论:构造函数和析构函数的调用拷贝构造函数类的组合是指一个类的成员可以是另一个类的对象。4.类的组合http:/ 434-1 类的组合实例class Point public:Point(float xx=0.0,float yy=0.0);Point(Point&p);float GetX();float GetY();private:float x,y;/.类的实现略class Line public:Line(Point p1,Point p2

23、);Line(Line&L1);float GetLen();private:Point begin,end;float len;/.类的实现略http:/ 444-2 类的组合中相关问题的讨论问题1:构造函数和析构函数的调用顺序?问题2:类的组合中的拷贝构造函数 先调用内嵌对象的构造函数，再调用本类对象的构造函数。若有多个内嵌对象，按照内嵌对象在组合类中的声明顺序依次调用。与成员对象所在类定义的先后顺序无关。析构函数的调用顺序与构造函数相反实 例（自 学）拷贝构造函数的书写语法格式 拷贝构造函数的调用http:/ 45#include using namespace std;class A

24、public:A()coutconstructor A.endl;A()coutdestructor A.endl;class B public:B()coutconstructor B.endl;B()coutdestructor B.endl;class C public:C()coutconstructor C.endl;C()coutdestructor C.endl;B objB;A objA;void main()C obj;运行结果:http:/ 46n 友元函数n 友元类5.友元函数和友元类http:/ 471.为类定义友元函数的方法:2.实例:(见下页)class 类名 fr

25、iend 函数声明;5-1 友元函数http:/ 48实例:#include#include using namespace std;class Point public:Point(float xx=0.0,float yy=0.0);Point(Point&p);float GetX();float GetY();friend float fDist(Point&p1,Point&p2);private:float x,y;http:/ 49float fDist(Point&p1,Point&p2)float dx;float dy;dx=p2.x-p1.x;dy=p2.y-p1.y;r

26、eturn(sqrt(dx*dx+dy*dy);void main()Point A(2,3);Point B(2,9);cout fDist(A,B)endl;注意:函数定义处没有关键字 friend!http:/ 50p 在友元函数中访问类的私有成员时，必须通过对象名.成员名的方 式访问。3.说明：p 对于如下表述:函数F是类A的友元函数 注意:函数F不是类A的成员函数，它只是一个普通的函数。p 友元函数的函数体可以被定义在类内部，也可以被定义在类外部。p 友元函数破坏了封装性和隐藏性。所以，通常友元函数要少用。http:/ 515-2 友元类1.机制:若类B是类A的友元类，则类B内所有的

27、成员函数都自动成为类A的友元函数，因此都可以访问类A的成员。2.定义友元类的方法:class A friend class B;3.实例:(见下页)http:/ 52/定义类B为类A的友元/因为类B是类A的友元 所以类B的成员函数可以访问A类对象的私有成员私有成员class A public:void Display();private:int x;friend class B;void A:Display()coutxendl;class B public:void Set(int i);void Display();private:A a;void B:Set(int i)a.x=i;vo

28、id B:Display()a.Display();http:/ 53n 构造函数的初始化表n 再论constn this指针n 静态成员6.其它http:/ 546-1 构造函数的初始化表实例:class Point public:Point(float xx=0.0,float yy=0.0);Point(Point&p);float GetX();float GetY();private:float x,y;http:/ 55Point:Point(float xx,float yy)x=xx;y=yy;Point:Point(Point&p)x=p.x;y=p.y;Point:Poin

29、t(float xx,float yy):x(xx),y(yy)Point:Point(Point&p):x(p.x),y(p.y)构造函数的初始化列表 注意书写位置和语法形式!http:/ 566-2 再论 const1.回顾const float PI=3.1415;实例1:用const定义常量class Circle public:Circle(float r);float Circumference()const;float area()const;private:float radius;实例2:http:/ 572.用const修饰数据成员和成员函数(1)const成员函数clas

30、s Circle public:Circle(float r);float Circumference()const;float area()const;private:float radius;float Circle:area()const return PI*radius*radius;只能使用数据成员，不能修改 不能调用非const成员函数http:/ 582.用const修饰数据成员和成员函数(2)const数据成员 对某个具体的对象而言，该数据为常量，不能修改。const数据成员的初始化只能在类构造函数的初始化表中进行。以下用法是错误的：class GROUPpublic:GROU

31、P(int size);int GetSIZE();private:const int SIZE=10;http:/ 59#include using namespace std;class GROUPpublic:GROUP(int size);int GetSIZE();private:const int SIZE;GROUP:GROUP(int size):SIZE(size)int GROUP:GetSIZE()return SIZE;void main()GROUP music(20);coutmusic.GetSIZE()endl;GROUP art(10);coutart.Get

32、SIZE()hour=h;this-minute=m;this-second=s;this是一个隐式指针，指向调用成员函数时的对象。http:/ 616-4 静态成员用static修饰的成员：静态数据成员和静态函数成员注意事项:不属于某一个具体的对象，而是被该类的所有对象共有 对静态数据成员，只能在类中声明，在类外通过类名定义 对静态函数成员，只能访问该类的静态成员；要访问非静态成员，只能借助参数传递方式实 例http:/ 62#include using namespace std;class SLIDE public:SLIDE(int no);int GetPages();private

33、:int pageno;static int pages;SLIDE:SLIDE(int no)pageno=no;pages+;int SLIDE:GetPages()return pages;void main()SLIDE chapter1(1);SLIDE chapter2(10);coutchapter2.GetPages()endl;int SLIDE:pages=0;注意:静态数据成员的初始化位置和语法格式!result:2 http:/ 63n 类和对象n 内联成员函数n 构造函数和析构函数、拷贝构造函数n 友元函数和友元类n 类的组合n 其它n 构造函数的初始化表n 再论constn this指针n 静态成员本讲小结Thanks学习贵在坚持