[C++知识库]＜Essential C++＞第四章 实现一个Class

前言

这一章主要教如何写一个Class。首先我们要知道什么是Class(类)，我觉得之前用的vector，list和deque这样的容器就是一种Class，这样的容器有一个共通操作，比如vector_.size()，这样的共通操作可以极大降低我们的代码量。但这样的容器也有一定的局限，比如vector只能放一类数据等。
Class的一定格式为

class my_class{
public:
//...
private:
//..
int _size;
};

这里可以写变量，函数等等，在调用的时候使用“.”运算符，比如如下代码

my_class ClassA;
ClassA._size;

可以查询一个数据类型为my_class，结构体名为ClassA的size。（class可以看作是C语言里的结构体。）

一、构造函数及读取/写入

??回想一下我们使用vector、数组的时候，我们首先是要赋值，赋值的方式也是多种的，有默认空值、指定数量的空值、指定数量的定值等等。在Class中称为构造函数。构造函数也是函数，函数的名字必须与Class名一样，是用来初始化对象的一类函数。
常见的方法有以下几种

class my_class{
public:
my_class();//1
my_class(string &,int num ,int Chinese,int Math);//2
private:
int _Chinese,_Math,_num;
string _name;
};

??注意上述代码只是进行了声明，还需要对构造函数进行定义，如代码中的语句1没有提供任何信息，因此我们需要提供一些默认的值，之后还是可以修改的；而语句2提供了一些参数，因此可以直接赋值。如以下代码

my_class::my_class()//自己定义默认值
{_name="xiaoming";_num=0;_Chinese=0;_Math=0;}
my_class::my_class(string &name,int num ,int Chinese,int Math)
{_name=name;_num=num ;_Chinese=Chinese;_Math=Math;}

在定义的时候需要注意一下关键词

my_class::

该关键词指定了类，多个类就需要多个构造函数，因此为了进行区分，必须指明是哪个类的构造函数。
声明、定义完成后就可以调用了

my_class student1;
string t1 = "xiaoai";my_class student2(t1, 01, 80, 90);

??上面我们就初始化了两个变量，如果我们想查询这两个变量的信息，我们会首先想到一下错误的引用方法：

cout<<student1._name<<student1._num<<student1._Chinese<<student1._Math;
cout<<student2._name<<student2._num<<student2._Chinese<<student2._Math;

错误的地方在于，class中我们把这几个信息放在了private,因此无法这样查询，这能防止不小心改了一些重要的值，如果想改写、读取可以通过函数的方式读取，比如

class my_class{
public:
//构造函数
string read_name(){return _name;}
void write_name(string & new_name){_name=new_name;}
private:
int _Chinese,_Math,_num;
string _name;
};

这样我们就可以通过"."操作读取/改写一定的值了，比如：

cout<<student2.read_name();
string name2="xiaoming";
student2.write_name(name2;)

二、运算符重载

我们定义了一个Class之后，可能会需要一定的运算关系，比如矩阵的加法、乘法、点乘等等操作，但是这些操作是不会“自适应”变化的，即二维数组*二维数组不会是矩阵的运算方法，因此需要对这些运算符进行重载。以一个矩阵的class的点乘和矩阵乘法为例

class Matrix{
public 
Matrix operator*(const Matrix&,const Matrix&);//矩阵乘法
Matrix operator**(const Matrix&,const Matrix&);//点乘
};

声明中operator后面接想重载的运算符，然后括号里接收需要的数据。之后定义好重载符后，即可以实现相对应的运算方式

Matrix operator*(const Matrix& _left, const Matrix& _right)
{
//实现方法
}
//调用方法
int main(){
Matrix m1,m2;//构造
cout << m1 * m2;
cout << m2 * m1;
}

有时候我们想直接使用这样的语句读取整个对象：cout<<m1;然而这样是不行的，因此还有一种常用的符号需要重载：<<。

Matrix operator<<(const Matrix& _m)
{
		for(int ix=0;ix<rows();ix++)
		for (int iy = 0; iy < column(); iy++)
		{
			cout << _matrix[ix][iy];
			if (iy == 3) os << endl;
			else os << " ,";
		}
}

三、一般class的要素

class 类名(){
public:
1.构造函数
2.读取private的函数
3.写入private的函数
private:
必要的数据
};
//定义:
类名::函数名1(参数表1){实现代码;}
类名::函数名2(参数表2){实现代码;}
//调用:
类名 变量名1;
类名 变量名2;

四、function object

记得第三章的习题有一个自己写function object，其实现的方法其实也是class，其实最重要的一步就是重载了运算符()
考虑一个less_than函数，在class内存储了一个基准值，将传入的参数与基准值对比，返回一个boll值。

class less_than{
public:
less_than(int value){_val=value;}
bool operator()(int _value){return _value<_val;}
private:
int _val;
};

这里对()进行了重载，当我们定义了一个less_than类型的时候，如

less_than lt50(50);//这里是构造

那么50就绑定到了lt50为变量名的class中的_val，注意这里没有进行对比，这里是调用了构造函数。对比的时候调用

lt50(30);//这里是调用

这样就调用了重载的()

通常我们会把function object当作参数传给泛型算法。