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  • （3.3）狄泰软件学院C++课程学习剖析四

    对课程前面40课的详细回顾分析（二）

     1、一个类的成员变量是对于每个对象专有的，但是成员函数是共享的。

     

    2、构造函数只是决定一个对象的初始化状态，而不能决定对象的诞生。二阶构造人为的将初始化过程分为了两个阶段，能确保创建的对象都是完整初始化的。

    3、二阶构造示例：

    1. #include <stdio.h>
    2. class TwoPhaseCons
    3. {
    4. private:
    5. TwoPhaseCons() // 第一阶段构造函数
    6. {
    7. }
    8. bool construct() // 第二阶段构造函数
    9. {
    10. return true;
    11. }
    12. public:
    13. static TwoPhaseCons* NewInstance(); // 对象创建函数
    14. };
    15. TwoPhaseCons* TwoPhaseCons::NewInstance()
    16. {
    17. TwoPhaseCons* ret = new TwoPhaseCons();
    18. // 若第二阶段构造失败，返回 NULL
    19. if( !(ret && ret->construct()) )
    20. {
    21. delete ret;
    22. ret = NULL;
    23. }
    25. return ret;
    26. }
    28. int main()
    29. {
    30. TwoPhaseCons* obj = TwoPhaseCons::NewInstance();
    32. printf("obj = %p ", obj);
    33. delete obj;
    35. return 0;
    36. }

    4、友员：友员关系不具备传递性，类的友员可以是一个完整的类，也可以是其他类的成员函数

    友员示例一：

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <math.h>
    3. class Point
    4. {
    5. double x;
    6. double y;
    7. public:
    8. Point(double x, double y)
    9. {
    10. this->x = x;
    11. this->y = y;
    12. }
    14. double getX()
    15. {
    16. return x;
    17. }
    19. double getY()
    20. {
    21. return y;
    22. }
    24. friend double func(Point& p1, Point& p2);
    25. };
    26. double func(Point& p1, Point& p2)
    27. {
    28. double ret = 0;
    30. ret = (p2.y - p1.y) * (p2.y - p1.y) +
    31. (p2.x - p1.x) * (p2.x - p1.x);
    33. ret = sqrt(ret);
    35. return ret;
    36. }
    37. int main()
    38. {
    39. Point p1(1, 2);
    40. Point p2(10, 20);
    42. printf("p1(%f, %f) ", p1.getX(), p1.getY());
    43. printf("p2(%f, %f) ", p2.getX(), p2.getY());
    44. printf("|(p1, p2)| = %f ", func(p1, p2));
    47. return 0;
    48. }

    友员示例二：

    1. #include <stdio.h>
    2. class ClassC
    3. {
    4. const char* n;
    5. public:
    6. ClassC(const char* n)
    7. {
    8. this->n = n;
    9. }
    11. friend class ClassB;
    12. };
    13. class ClassB
    14. {
    15. const char* n;
    16. public:
    17. ClassB(const char* n)
    18. {
    19. this->n = n;
    20. }
    22. void getClassCName(ClassC& c)
    23. {
    24. printf("c.n = %s ", c.n);
    25. }
    27. friend class ClassA;
    28. };
    29. class ClassA
    30. {
    31. const char* n;
    32. public:
    33. ClassA(const char* n)
    34. {
    35. this->n = n;
    36. }
    38. void getClassBName(ClassB& b)
    39. {
    40. printf("b.n = %s ", b.n);
    41. }
    42. /*
    43. void getClassCName(ClassC& c)
    44. {
    45. printf("c.n = %s ", c.n);
    46. }
    47. */
    48. };
    49. int main()
    50. {
    51. ClassA A("A");
    52. ClassB B("B");
    53. ClassC C("C");
    55. A.getClassBName(B);
    56. B.getClassCName(C);
    58. return 0;
    59. }

    5、函数重载必须发生在同一作用域中，全局函数和成员函数之间不能构成重载关系（不在同一个作用域中）。重载的意义在于扩展已经有的功能。函数名和函数参数列表是唯一标示符，参数的类型，个数，顺序决定。

    6、c++中的static和const的区别：

    const定义的常量在超出其作用域之后其空间会被释放，而static定义的静态常量在函数执行后不会释放其存储空间。

          static表示的是静态的。类的静态成员函数、静态成员变量是和类相关的，而不是和类的具体对象相关的。即使没有具体对象，也能调用类的静态成员函数和成员变量。一般类的静态函数几乎就是一个全局函数，只不过它的作用域限于包含它的文件中。

          在C++中，static静态成员变量不能在类的内部初始化。在类的内部只是声明，定义必须在类定义体的外部，通常在类的实现文件中初始化，如：double Account::Rate=2.25;static关键字只能用于类定义体内部的声明中，定义时不能标示为static

          在C++中，const成员变量也不能在类定义处初始化，只能通过构造函数初始化列表进行，并且必须有构造函数。

          const数据成员 只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类的声明中初始化const数据成员，因为类的对象没被创建时，编译器不知道const数据成员的值是什么。

          const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化列表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量，应该用类中的枚举常量来实现，或者static cosnt。

    1. class Test  
    2. {  
    3. public:  
    4.       Test():a(0){}  
    5.       enum {size1=100,size2=200};  
    6. private:  
    7.       const int a;//只能在构造函数初始化列表中初始化  
    8.        static int b;//在类的实现文件中定义并初始化  
    9.       const static int c;//与 static const int c;相同。  
    10. };  
    11.   
    12. int Test::b=0;//static成员变量不能在构造函数初始化列表中初始化，因为它不属于某个对象。  
    13. cosnt int Test::c=0;//注意：给静态成员变量赋值时，不需要加static修饰符。但要加cosnt  

          cosnt成员函数主要目的是防止成员函数修改对象的内容。即const成员函数不能修改成员变量的值，但可以访问成员变量。当方法成员函数时，该函数只能是const成员函数。

          static成员函数主要目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数没有this指针，这导致：1、不能直接存取类的非静态成员变量，调用非静态成员函数2、不能被声明为virtual

    关于static、const、static cosnt、const static成员的初始化问题：

    1、类里的const成员初始化：

    在一个类里建立一个const时，不能给他初值

    1. class foo  
    2. {  
    3. public:  
    4.       foo():i(100){}  
    5. private:  
    6.       const int i=100;//error!!!  
    7. };  
    8. //或者通过这样的方式来进行初始化  
    9. foo::foo():i(100)  
    10. {}  

    2、类里的static成员初始化：

          类中的static变量是属于类的，不属于某个对象，它在整个程序的运行过程中只有一个副本，因此不能在定义对象时 对变量进行初始化，就是不能用构造函数进行初始化，其正确的初始化方法是：

    数据类型 类名::静态数据成员名=值；

    1. class foo  
    2. {  
    3. public:  
    4.       foo();  
    5. private:  
    6.       static int i;  
    7. };  
    8.   
    9. int foo::i=20;  
    10. 这表明：  
    11. 1、初始化在类体外进行，而前面不加static，以免与一般静态变量或对象相混淆  
    12. 2、初始化时不加该成员的访问权限控制符private、public等  
    13. 3、初始化时使用作用域运算符来表明它所属的类，因此，静态数据成员是类的成员而不是对象的成员。  

    3、类里的static cosnt 和 const static成员初始化

          这两种写法的作用一样，为了便于记忆，在此值说明一种通用的初始化方法：

    1. class Test  
    2. {  
    3. public:  
    4.       static const int mask1;  
    5.       const static int mask2;  
    6. };  
    7. const Test::mask1=0xffff;  
    8. const Test::mask2=0xffff;  
    9. //它们的初始化没有区别，虽然一个是静态常量一个是常量静态。静态都将存储在全局变量区域，其实最后结果都一样。可能在不同编译器内，不同处理，但最后结果都一样。  

    这是一个完整的例子：

    1. #ifdef A_H_  
    2. #define A_H_  
    3. #include <iostream>  
    4. using namespace std;  
    5. class A  
    6. {  
    7. public:  
    8.       A(int a);  
    9.       static void print();//静态成员函数  
    10. private:  
    11.       static int aa;//静态数据成员的声明  
    12.        static const int count;//常量静态数据成员（可以在构造函数中初始化）  
    13.        const int bb;//常量数据成员  
    14. };  
    15. int A::aa=0;//静态成员的定义+初始化  
    16. const int A::count=25;//静态常量成员定义+初始化  
    17. A::A(int a):bb(a)//常量成员的初始化  
    18. {  
    19.       aa+=1;  
    20. }  
    21. void A::print()  
    22. {  
    23.       cout<<"count="<<count<<endl;  
    24.       cout<<"aa="<<aa<<endl;  
    25. }  
    26. #endif  
    27. void main()  
    28. {  
    29.       A a(10);  
    30.       A::print();//通过类访问静态成员函数  
    31.       a.print();//通过对象访问静态成员函数  
    32. }  

    7、操作符重载：operator   操作符重载的本质是通过函数扩展功能。全局函数和类的成员函数都可以实现对操作符的重载。编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数。

    全局操作符重载和类内部的操作符重载的区别:

    之所以比全局操作符少一个参数是因为在类中定义的时候有一个this指针代替了左操作数。

    当有全局操作符重载和类内部操作符重载的时候，编译器优先在成员函数中寻找重载函数。

    代码示例：

    1. #include <stdio.h>
    2. class Complex
    3. {
    4. int a;
    5. int b;
    6. public:
    7. Complex(int a = 0, int b = 0)
    8. {
    9. this->a = a;
    10. this->b = b;
    11. }
    13. int getA()
    14. {
    15. return a;
    16. }
    18. int getB()
    19. {
    20. return b;
    21. }
    23. Complex operator + (const Complex& p)
    24. {
    25. Complex ret;
    26. printf("Complex operator + (const Complex& p) ");
    27. ret.a = this->a + p.a;
    28. ret.b = this->b + p.b;
    30. return ret;
    31. }
    33. friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
    34. };
    35. Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
    36. {
    37. Complex ret;
    38. printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2) ");
    39. ret.a = p1.a + p2.a;
    40. ret.b = p1.b + p2.b;
    42. return ret;
    43. }
    44. int main()
    45. {
    46. Complex c1(1, 2);
    47. Complex c2(3, 4);
    48. Complex c3 = c1 + c2; // c1.operator + (c2)
    50. printf("c3.a = %d, c3.b = %d ", c3.getA(), c3.getB());
    52. return 0;
    53. }

     

    格式为：Type operator sign（type a,type b）,其中sign是系统 中已经预定义好的操作符。

                                                                                                               

                                                                                           几种操作符重载

    《一》赋值操作符    =

    规定：只能重载为成员函数

    《二》<<和>>操作符重载

    《三》字符串

    c++语言原生类型中没有字符串类型，但是c++标准库中提供了string类型，

    代码示例：

    1. #include <iostream>
    2. #include <sstream>
    3. #include <string>
    5. using namespace std;
    8. #define TO_NUMBER(s, n) (istringstream(s) >> n)
    9. #define TO_STRING(n) (((ostringstream&)(ostringstream() << n)).str())
    11. int main()
    12. {
    14. double n = 0;
    16. if( TO_NUMBER("234.567", n) )
    17. {
    18. cout << n << endl;
    19. }
    21. string s = TO_STRING(12345);
    23. cout << s << endl;
    25. return 0;
    26. }

    《四》数组访问操作符重载  [ ]

    规定：只能通过类的成员函数重载，重载函数能且仅能使用一个参数

               可以定义不同参数的多个重载函数

    1. #include <iostream>
    2. #include <string>
    3. using namespace std;
    4. class Test
    5. {
    6. int a[5];
    7. public:
    8. int& operator [] (int i)
    9. {
    10. return a[i];
    11. }
    13. int& operator [] (const string& s)
    14. {
    15. if( s == "1st" )
    16. {
    17. return a[0];
    18. }
    19. else if( s == "2nd" )
    20. {
    21. return a[1];
    22. }
    23. else if( s == "3rd" )
    24. {
    25. return a[2];
    26. }
    27. else if( s == "4th" )
    28. {
    29. return a[3];
    30. }
    31. else if( s == "5th" )
    32. {
    33. return a[4];
    34. }
    36. return a[0];
    37. }
    39. int length()
    40. {
    41. return 5;
    42. }
    43. };
    44. int main()
    45. {
    46. Test t;
    48. for(int i=0; i<t.length(); i++)
    49. {
    50. t[i] = i;
    51. }
    53. for(int i=0; i<t.length(); i++)
    54. {
    55. cout << t[i] << endl;
    56. }
    58. cout << t["5th"] << endl;
    59. cout << t["4th"] << endl;
    60. cout << t["3rd"] << endl;
    61. cout << t["2nd"] << endl;
    62. cout << t["1st"] << endl;
    64. return 0;
    65. }

    《五》函数调用操作符    ()

    规定：只能通过类的成员函数重载 可以定义不同参数的多个重载函数

    函数对象用于在工程中取代函数指针

    《六》指针操作符    ->和*

    规定：只能通过类的成员函数重载，重载函数不能使用参数，只能定义一个重载函数

    只能指向堆空间中的对象或者变量。
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