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1、第五章 C+程序的结构,清华大学 郑 莉,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 深度探索,3,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,4,局部作用域,函数的形参，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; cin b; if (b
2、 0) int c; . ,作用域与可见性,a的作用域,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,命名空间,命名空间可以解决类名、函数名等的命名冲突 命名空间的声明 namespace 命名空间名 各种声明（函数声明、类声明、） 例 namespace SomeNs class SomeClass . ; 特殊的命名空间 全局命名空间：默认的命名空间 匿名命名空间：对每个源文件是唯一的,
3、作用域与可见性,7,命名空间作用域,一个命名空间确定了一个命名空间作用域 引用其它命名空间作用域中的标识符 命名空间名:标识符名 例：声明一个SomeClass型的对象 SomeNs:SomeClass obj1; 将其它命名空间作用域的标识符暴露于当前作用域 对指定标识符 using 命名空间名:标识符名; 对所有标识符 using namespace命名空间名;,作用域与可见性,8,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,9,可见性,标识符应声明在先，引用在后
4、。 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,10,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,11,#include using namespace std; int i;/在全局命名空间中的全局变量 namespace Ns int j;/在Ns命名空间中的全局变量 int main() i = 5;/为全局变量i赋值 N
5、s:j = 6;/为全局变量j赋值 /子块1 using namespace Ns; /当前块中可以直接引用Ns中的标识符 int i;/局部变量，局部作用域 i = 7; cout i = i endl;/输出7 cout j = j endl;/输出6 cout i = i endl;/输出5 return 0; ,作用域与可见性,例 5.1,12,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。,13,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s
6、tatic 。,对象的生存期,14,#include using namespace std; int i = 5; /文件作用域 int main() cout i= i endl; return 0; i具有静态生存期,对象的生存期,例,15,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用域结束处。,对象的生存期,16,#include using namespace std; void fun(); int main() fun(); fun(); void fun() stati
7、c 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,17,例5-2 变量的生存期与可见性,#include using namespace std; int i = 1; / i 为全局变量，具有静态生存期。 void other() 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
8、初始化。 a += 2; i += 32; c += 5; cout-OTHER-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; b = a; ,对象的生存期,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，具有动态生存期。 int c = 0; cout -MAIN-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; c += 8; other(); cout-MAIN-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; i += 10; other();
9、 return 0; ,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: 15,18,20,例5-3具有静态、动态生存期对象的时钟程序,#include using namespace std; class Clock /时钟类定义 public:/外部接口 Clock(); void setTime(int newH, int newM, int newS); /三个形参均具有函数原型作用域 v
10、oid showTime(); private:/私有数据成员 int hour, minute, second; ;,对象的生存期,Clock:Clock() : hour(0), minute(0), second(0) /构造函数 void Clock:setTime(int newH, int newM, int newS) /三个形参均具有局部作用域 hour = newH; minute = newM; second = newS; void Clock:showTime() cout hour : minute : second endl; ,20,Clock globClock
11、;/声明对象globClock， /具有静态生存期，文件作用域 int main() /主函数 cout First 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 return 0; ,21,程序的运行结果为： First time o
12、utput: 0:0:0 Second time output: 8:30:30,22,24,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,25,使用全局对象,#include using namespace std; int global; void f() global=5; void g() cout global endl; int main() f(); g(); /输出“5” return 0; ,数据与函数,26,将函数与数据封装,#include using namespace
13、std; class Application public: void f(); void g(); private: int global; ; void Application:f() global = 5; ,void Application:g() cout global endl; int main() Application MyApp; MyApp.f(); MyApp.g(); return 0; ,数据与函数,27,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
14、以使用类名和作用域操作符来调用静态成员函数。 静态成员函数只能引用属于该类的静态数据成员或静态成员函数。,静态成员,28,例5-4 具有静态数据成员的 Point类,#include using namespace std; class Point public: Point(int x=0, int y=0) : x(x), y(y) count+; Point(Point ,静态成员,Point:Point(Point ,28,30,静态成员函数举例,#include using namespace std; class Application public: static void f(
15、); static void g(); private: static int global; ; int Application:global=0;,void Application:f() global=5; void Application:g() cout global endl; int main() Application:f(); Application:g(); return 0; ,静态成员,31,静态成员函数举例,class A public: static void f(A a); private: int x; ; void A:f(A a) cout x; /对x的引用是错误的 cout a.x; /正确 ,静态成员,32,具有静态数据、函数成员的 Point类,#include using namespace std; class Point /Point类定义 public:/外部接口 Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) count+; Point(Point ,静态成员,Point:Point(Point ,32,34,友元,友元是C+提
