类与对象(c++)

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1、第7章 类与对象71 类、对象及数据封装 72 构造函数、析构函数、成员函数、静 态成员与友元 教学目标: 1 掌握类及对象的概念、类与对象的关系、类与对象的差 异 2 掌握构造函数、析构函数的作用及定义 3 了解静态成员、友元等概念。 教学重点: （1） 类和对象概念和定义； （2）构造函数和析构函数解析。 教学难点: 构造函数、析构函数第7章 类与对象7.1 类的定义7.1.1 类的定义 7.1.2 类成员的访问控制 7.1.3 类的成员函数 7.1.4 对象7.1.1 类的定义类的引入：类是一种由用户定义的复杂数据类型,它是将不同类 型的数据及相关的操作封装在一起的集合体.描述客观事物时

2、，必须用不同的数据类型来描述事物 各个不同的方面。如一种商品：商品名称（用字符串描述）; 该商品数量（用整型数 描述），该商品单价（用浮点数描述），该商品总价（ 用浮点数描述）。 这里用了属于三种不同数据类型的四个数据成员来描述一 种商品。7.1.1 类的定义类的定义的一般格式： /说明部分 class public:protected:private:; /实现部分7.1.1 类的定义类的表述： class Goodsprivate :char name21 ;int amount ;float price , float tValue ;public:setPrice(int p); ;

3、/最后的分号不可少，这是一条说明语句 关键字class是数据类型说明符，指出下面说明的是类。标 识符Goods是商品这个类的类型名。花括号中是构成类 体的系列成员，关键字public是一种访问限定符。7.1.1 类的定义类定义语法格式： class 类名 private：成员表1;public:成员表2;protected:成员表3; ; /注意：所有说明都以分号结束 其中“class 类名”称为类头。花括号中的部分称为类体 ，类体中定义了类成员表, 包含数据和函数.7.1.1 类的定义 成员函数： class Goods private :char name21 ;int amount ;f

4、loat price ;float tValue ; public :void registerGoods(char,int,float); /输 入数据void countTotal(void) ; /计算商品总价值void getName(char) ; /读取商品名int getAmount(void) ; /读取商品数量float getPrice(void) ; /读取商品单价float getTvalue(void) ; ; /读取商品总价值 7.1.1 类的定义封装： 类把数据（事物的属性）和函数（事物的行为操作） 封装为一个整体。 接口：通常数据成员被说明成私有的，函数成员被说

5、明成 公有的；从外部对数据成员进行操作,只能通过公有函 数来完成, 从而使数据受到了良好的保护,不易受副作 用的影响。公有函数集定义了类的接口。成员函数可以直接访问类定义中的任一成员，可以处 理数据成员，也可调用成员函数。 注意： 类是一种数据类型，定义时系统不为类分配存储空间，所 以不能对类的数据成员初始化。类中的任何数据成员也 不能使用关键字extern、auto或register限定其存储类 型。7.1.2 类成员的访问控制访问限定符： public（公共的）说明的成员能从外部进行访问。 private（私有的）和protected（保护的）说明的成员不 能从外部进行访问。每种说明符可在

6、类体中使用多次。访问限定符的作用域是从该说明符出现开始到下一 个说明符之前或类体结束之前结束。如果在类体起始点无访问说明符，系统默认定义为 私有（private）。访问限定符private、protected体现了类具有封装 性。7.1.3 类的成员函数成员函数定义： 成员涵数用来描述事物的行为.成员涵数的说明必须在类体 中进行,但定义既可以在类体中进行,也可以在类体外进 行. (1)通常在类定义中，成员函数仅作声明。函数定义通常在 类的说明之后进行，其格式如下： 返回值类型 类名:函数名(参数表)/函数体 其中运算符“:”称为作用域运算符，它指出该函数是属 于哪一个类的成员函数。 (2)另一

7、种方式是对成员涵数进行说明后,紧接着进行成员 涵数的定义.class Goodsprivate :char name21 ;int amount ;float price , float tValue ;public:float getPrice();float getTvalue();void setPrice(int p) price = p; ; float Goods:getPrice() return(Price) ; float Goods:getTvalue() return(tValue) ; 7.1.3 类的成员函数7.1.4 对象的定义定义对象：对象是类的实例（instan

8、ce）。定义一种数据类型 只是告诉编译系统该数据类型的构造，并没有分配内存 。类只是一个样板，以此样板可以在内存中开辟出同样 结构的实例对象。一个对象必须属于一个已知的类.7.1.4 对象的定义定义对象的格式如下：(); 其中: 类名:为对象所属的类的名称; 对象名:合法的C+标识符,可以一次定义多个对象. 参数表:为初始化对象时所需要的参数.例如: Goods car；这个定义创建了Goods类的一个对象car，同时为它分配 了属于它自己的存储空间，用来存放数据和对这些数据 实施操作的成员函数（代码）。对象存 储: 数据区代码区对象1对象数据区代码区对象 数据区代码区图7.1 各对象完全独立

9、地安排内存的方案图7.1是系统为每一个对象分配了全套的内存。数据区安 放数据成员，代码区安放成员函数。 注意：区别同一个类的各个不同的对象的属性是由数据成 员决定的，不同对象的数据成员的内容是不一样的；而行 为（操作）是用函数来描述的，这些操作的代码对所有对 象都是一样的。7.1.4 对象的定义数据区对象1数据区对象数据区对象 公共代码区图7.2 各对象的代码区共用的方案图7.2仅为每个对象分配一个数据区，代码区（存放成 员函数的区域）为各对象类共用。图7.1对应的是在类说明中定义函数，而图7.2对应的是 在类说明外部定义函数 。7.1.4 对象的定义7.1.4 对象的定义对象的成员就是用来创

10、建该对象的类所定义的成员,包括数 据成员和成员涵数 创建对象之后,就可以使用.和-来访问对象的数据成员和 成员涵数,一般格式如下:.数据成员名 .成员涵数名(参数表)或者-:(const )涵数体特征: 是一种构造涵数,与类名同名,不指定返回值类型; 只有一个参数,且该参数是同类对象的引用; 每一个类都必须有一个拷贝构造涵数,若类中没有定义拷贝 构造涵数,则系统自动生成一个公有的拷贝构造涵数.7.2.3 拷贝构造函数例如：Goods (const Goods price= cgd.price;amount=cgd.amount;tValue=cgd.tValue; 7.2.3 拷贝构造函数实拷

11、贝构造涵数的调用实例： Goods car1(“夏利2000”，30，98000.00); /调用三个参数的构造函数 Goods car2= car1; /调用拷贝构造函数 Goods car3 ( car1); /调用拷贝构造函数，car1为实参 这样三个对象的初始化结果完全一样。 注意：在类定义中如果没有显式给出构造函数时，并不是 不用构造函数，而是由系统自动调用默认的构造函数或 默认的拷贝构造函数。如果有程序设计者定义的构造函 数（包括拷贝构造函数），则按函数重载的规律，调用 合适的构造函数。7.2.4 静态数据成员静态数据成员定义与使用：在类定义中，用关键字static修饰的数据成员为

12、 静态数据成员。 该类所有对象共享由系统为静态成员分配的一个存储空间 ，而这个存储空间是在编译时分配的，在定义对象时不 再为静态成员分配空间。 静态数据是该类所有对象所共有的，可提供同一类的所有 对象之间信息交换的捷径。7.2.4 静态数据成员静态数据成员定义与使用：静态数据成员属于整个类，使用时可用以下格式：类名:静态数据成员名 /在类的外部使用时 注意： （1）静态数据成员在类中声明，但不能在其中定义。（2）静态数据成员的初始化不能在构造函数中进行。7.2.4 静态数据成员【例7.3】用静态数据成员计算由同一类建立的对象的数量执行程序后输出： 对象数量=1 /a0构造函数产生 对象数量=2

13、 /a1构造函数产生 对象数量=3 /a2构造函数产生 对象数量=2 /a2析构函数产生 对象数量=1 /a1析构函数产生 对象数量=0 /a0析构函数产生7.2.4 静态成员函数静态成员函数的引入：当一个函数不需要访问类中除静态数据成员之外的数据时，我 们可以将其定义为静态成员函数。一般情况下，静态成员函数只能访问类中的静态数据成员。静 态成员函数是被一个类中所有对象共享的成员函数，不属于哪 个特定的对象。7.2.4 静态成员函数静态成员函数的使用：将成员函数说明为静态，使该成员函数与该类的不同 对象无关。静态成员函数的调用，在对象之外可以采用下面的 方式：类名:函数名(对象名,参数表);或

14、者任一类对象名:函数名(对象名,参数表);静态函数成员多为公有的。7.2.4 静态成员函数静态成员函数的使用实例： 在下面的程序中，将使用类Car为自己的每一个对象提供了对 象ID号。创建或销毁对象时，将有一静态数据成员记录程序中 的对象数。执行结果是显示对象ID及对象数。7.2.4 静态成员函数 静态成员函数的使用实例：#include class Car private:static int counter; /静态数据成员int id; public:Car(); /构造函数Car(); /析构函数static void display(); /静态成员函数void displayID(

15、); ;7.2.4 静态成员函数 静态成员函数的使用实例：int Car:counter=0; /定义静态数据成员 Car:Car() counter+; id = counter; Car:Car() counter-; cout“Object number “id“ being destroyed“; void Car:display() /static function cout “Number of objects created is = “counterendl; void Car:displayID() cout “Object ID is “idendl; 7.2.4 静态成员函数 静态成员函数的使用实例：int main() Car a1;Car:display();Car a2, a3;Car:display();a1.displayID();a2.displayID();a3.displayID();return 0; 在C+中，友元（friend）函数允许在类外访问该类中的 任何成员，就象成员函数一样