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1、第五章 C+程序的结构,孙洪全,C+语言程序设计,2,本章主要内容,作用域与可见性 对象的生存期 数据与函数 静态成员 共享数据的保护 友元 编译预处理命令 多文件结构和工程,3,函数原型的作用域,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,4,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; . ,作用域与可
2、见性,5,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ptr-M,作用域与可见性,6,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,7,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。,作用域与可见性,8,可见性,标识符应声明在先，引用在
3、后。 如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，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,9,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,10,#include int 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
4、,11,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。,12,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,13,#include int 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,14,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
5、用域结束处。,对象的生存期,15,#include void 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=2 i=6, a=3 i是动态生存期 a是静态生存期,对象的生存期,例,16,例5-2 变量的生存期与可见性,#include int 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，局部可见。 int b=-10; / b, c为局部变量，具有
6、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,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， /每次进入函数时都初始化。 a=a+2; i
7、=i+32; c=c+5; cout-OTHER-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; b=a; ,17,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: 15,18,19,例5-3具有静态、动态生存期对象的时钟程序,#include class Clock /时钟类声明 public: /外部接口 Clock(); void SetTime(int NewH, int Ne
8、wM, 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,/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; ,
9、20,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myClock coutSecond time output:endl; myClock.ShowTime(); /引用具有块作用域的对象 ,21,程序的运行结果为： First
10、 time output: 0:0:0 Second time output: 8:30:30,22,23,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,24,使用全局对象,#include int global; void f() global=5; void g() coutglobalendl; int main() f(); g(); /输出“5” return 0; ,数据与函数,25,将函数与数据封装,#include class Application public: void f
11、();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,26,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
12、据成员或静态成员函数。,静态成员,27,例5-4 具有静态数据成员的 Point类,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx=0, int yy=0) X=xx; Y=yy; countP+; Point(Point ,静态成员,Point:Point(Point ,28,29,静态成员函数举例,#include class Application public: static void f(); static void g(); private: static int global; ; int Applic
13、ation:global=0;,void Application:f() global=5; void Application:g() coutglobalendl; int main() Application:f(); Application:g(); return 0; ,静态成员,30,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,31,具有静态数据、函数成员的 Point类,#include class
14、Point /Point类声明 public: /外部接口 Point(int xx=0,int yy=0)X=xx;Y=yy;countP+; Point(Point ,静态成员,Point:Point(Point /输出对象号，类名引用 ,32,33,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,34,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
15、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,35,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; int GetX() return X; int GetY() return Y; friend float Distance(Point ,友 元,float Distance( Point ,36,37,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,38,友元类举例,c
