面向对象的妥协

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1、第6章 面向对象的妥协,授课内容,6.1 封装的破坏友元 6.2 对象机制的破坏静态成员,6.1 封装的破坏友元,6.1 封装的破坏友元,友元可以访问与其有好友关系的类中的任何成员。,友元,友元函数,友元类,如果在本类以外的其他地方定义了一个函数(这个函数可以是不属于任何类的普通函数，也可以是其他类的成员函数)，在类体中用friend对其进行声明，此函数就称为本类的友元函数。友元函数可以访问这个类中的任何成员。 如何将普通函数声明为友元函数呢？看下面这个简单的例子：,6.1 封装的破坏友元,6.1.1 友元函数,【例6-1】友元普通函数。,#include using namespace st

2、d; class Clock /声明Clock类 public: Clock(int,int,int); friend void display(Clock ,6.1.1 友元 函数,【例6-1】友元普通函数。,#include using namespace std; class Clock /声明Clock类 public: Clock(int,int,int); friend void display(Clock ,【例6-1】友元普通函数。,Clock:Clock(int h,int m,int s) /构造函数 hour=h; minute=m; second=s; /这是友元函数，

3、形参t是Clock类对象的引用 void display(Clock ,6.1 友元函数,程序运行结果如下： 10:13:56,6.1.1 友元 函数,#include using namespace std; class Date; /对Date类的提前引用声明 class Clock /声明Clock类 public: Clock(int,int,int); void display(Date ,【例6-2】友元成员函数。,class Date /声明Date类 public: Date(int,int,int); friend void Clock:display(Date ,6.1.1

4、 友元 函数,Clock:Clock(int h,int m,int s) / Clock类的构造函数 hour=h; minute=m; second=s; void Clock:display(Date ,6.1.1 友元 函数,int main() Clock t(10,13,56); /定义Clock类对象t Date d(12,25,2004); /定义Date类对象d /调用t的display函数，实参是Date类对象d t.display(d); return 0; ,6.1 友元函数,程序运行结果如下： 12/25/2004 10:13:56,不仅可以将一个函数声明为一个类的“

5、朋友”，而且可以将一个类(例如B类)声明为另一个类(例如A类)的“朋友”。这时B类就是A类的友元类。友元类B中的所有成员函数都是A类的友元函数，可以访问A类中的任何成员。,6.1 封装的破坏友元,6.1.2 友元类,class student; class Teacher public: void assigngrades(Student,6.1.2 友元类,class Student public: friend Teacher; /友元类 protected: int num; string name; float score; ; ,6.1.2 友元类,声明友元类的一般形式为： frie

6、nd 类名; 关于友元，有三点需要说明： （1）友元函数的声明可以出现在类的任何地方（包括在private和public部分），也就是说友元的说明不受成员访问控制符的限制。,6.1.2 友元类,（2）友元关系是单向的而不是双向的，如果声明了B类是A类的友元类，不等于A类是B类的友元类，A类中的成员函数不一定能够访问B类中的成员 （3）友元关系是不能传递的，例如，如果B类是A类的友元类，C类是B类的友元类，并不能说C类就是A类的友元类。,6.1 对象机制的破坏静态成员,在C+中，声明了一个类之后，可以定义该类的多个对象。系统为每个对象分配单独的内存空间。每一个对象都分别有自己的数据成员，不同对象

7、的数据成员各自有其值，互不相干。但是有时我们希望有某一个或几个数据成员为所有对象所共有。这样可以实现数据共享。,6.2 对象机制的破坏 静态成员,我们知道全局变量能够实现数据共享。但是用全局变量的安全性得不到保证，因为在各处都可以自由地修改全局变量的值，很有可能由于某个没注意到的失误，全局变量的值就被修改，导致程序的失败。因此在实际工作中很少使用全局变量。 如果想在同类的多个对象之间实现数据共享，也不要用全局对象，可以用静态成员。静态成员包括静态数据成员和静态成员函数。,6.2 对象机制的破坏 静态成员,静态数据成员是一种特殊的数据成员。它以关键字static开头。例如：,6.2 对象机制的破

8、坏 静态成员,6.2.1 静态数据成员,class Student public: Student(char *name=“no name“); static int stu_count; char name40; ;,静态数据成员在内存中只占一份空间（而不是每个对象都分别为它保留一份空间），它是属于类的，但它被该类的所有对象所共享，每个对象都可以访问这个静态数据成员。静态数据成员的值对所有对象都是一样的。如果改变它的值，则在各对象中这个数据成员的值都同时改变了。这样可以节约空间，提高效率。,6.2.1 静态数据成员,说明： （1）如果只声明了类而未定义对象，则类的一般数据成员是不占内存空间的

9、，只有在定义对象时，才为对象的数据成员分配空间。但是静态数据成员不属于某一个对象，在为对象所分配的空间中不包括静态数据成员所占的空间。静态数据成员是在所有对象之外单独开辟空间。只要在类中定义了静态数据成员，即使不定义对象，也为静态数据成员分配空间，它可以被访问。在一个类中可以有一个或多个静态数据成员，所有的对象共享这些静态数据成员，都可以访问它。,6.2.1 静态数据成员,（2）静态数据成员不随对象的建立而分配空间，也不随对象的撤销而释放(一般数据成员是在对象建立时分配空间，在对象撤销时释放)。静态数据成员是在程序编译时被分配空间的，到程序结束时才释放空间。,6.2.1 静态数据成员,（3）静

10、态数据成员可以初始化，但只能在类体外进行初始化。如： int Student:stu_count=0; /表示对Student类中的静态数据成员初始化 静态数据成员可以初始化语句的一般形式为： 数据类型 类名:静态数据成员名=初值; 不必在初始化语句中加static。,6.2.1 静态数据成员,（4）静态数据成员既可以通过对象名访问，也可以通过类名来访问。,6.2.1 静态数据成员,【例6-3】 访问静态数据成员。,#include using namespace std; #include class Student public: Student(char *name=“ no name“

11、); Student(); static int stu_count; char name40; ;,6.2.1 静态数据成员,【例6-3】 访问静态数据成员。,#include using namespace std; #include class Student public: Student(char *name=“ no name“); Student(); static int stu_count; char name40; ;,Student:Student (char *pname) strcpy(name ,pname); stu_count+; /每创建一个对象，学生人数加1

12、 Student:Student () stu_count-; /每释放一个对象，学生人数减1 /对静态数据成员stu_count初始化 int Student:stu_count=0;,6.2.1 静态数据成员,int main() Student s1; couts1.stu_countendl; Student s2; couts2. stu_count endl; coutStudent:stu_count endl; return 0; ,程序运行结果如下： 1 2 1,6.2.1 静态数据成员,与静态数据成员不同，静态成员函数的作用不是为了对象之间的沟通，而是为了能处理静态数据成员

13、。,6.2 对象机制的破坏 静态成员,6.2.2 静态成员函数,【例6-4】 静态成员函数访问静态数据成员的例子。,#include using namespace std; #include class Student /声明Student类 public: Student(char *name=“no name“); Student(); static int getcount() return stu_count; private: static int stu_count; char name40; ;,6.2.2 静态成员函数,Student:Student (char *pname

14、) strcpy(name ,pname); stu_count+; /每创建一个对象，学生人数加1 Student:Student () stu_count-; /每销毁一个对象，学生人数减1 int Student:stu_count=0;,6.2.2 静态成员函数,int main() Student s1; couts1.getcount()endl; Student s2; couts2.getcount()endl; coutStudent:getcount()endl; return 0; ,6.2.2 静态成员函数,6.2.2 静态成员函数,和静态数据成员一样，静态成员函数是类

15、的一部分，而不是对象的一部分。如果要在类外调用公用的静态成员函数，可以用类名和域运算符“:”，也允许通过对象名调用静态成员函数。如： Student:getcount(); / 用类名调用静态成员函数 s1.getcount(); / 用对象名调用静态成员函数 但这并不意味着此函数是属于对象s1的，而只是用s1的类型而已。,6.2.2 静态成员函数,说明： （1）静态成员函数不能默认访问本类中的非静态成员。当调用一个对象的成员函数（非静态成员函数）时，系统会把该对象的起始地址赋给成员函数的this指针。而静态成员函数并不属于某一对象，它与任何对象都无关，因此静态成员函数没有this指针。既然它没有指向某一对象，就无法对一个对象中的非静态成员进行默认访问(即在访问数据成员时不指定对象名)。 可以说，静态成员函数与非静态成员函数的根本区别是：非静态成员函数有this指针，而静态成员函数没有this指针，因而决定了静态成员函数不能默认访问本类中的非静态成员。,6.2.2 静态成员函数,说明： （2）静态成员函数可以直接访问本类中的静态数据成员，因为静态成员同样是属于类的，可以直接访问。在C+程序中，静态成员函数主要用来访问静态