类与对象
类
定义
公有成员通常为成员函数
私有成员为数据成员
class 类名
{
public://访问权限：公有
<数据成员或成员函数的说明>;
private://私有
<成员函数或数据成员的说明>;
protected://保护
<成员函数或数据成员的说明>;
};
<各个成员函数的实现>;
注：
1.成员函数可直接操作数据成员；若在函数内部定义与数据成员同名的变量，则操作的是函数内的局部变量
2.类体中不允许对数据成员的初始化
3.自身类的对象不可以作为自己的成员
4.类体内只给出成员函数的说明未给出具体实现时，则在实现部分成员函数名前需要加类名与作用域运算符(::)
对象
定义
类名 对象名表;
加入Circle是前面已定义过的圆类，则可以定义为
Circle c1,*p,c[5]; //*p为对象指针，c[5]为对象数组
对象的访问
对象成员的访问
对象.数据成员
对象.成员函数(参数表)
通过指向对象的指针访问成员
对象指针->数据成员
(*对象指针).数据成员
对象指针->成员函数(参数表)
(*对象指针).成员函数(参数表)
//定义一个circle类
class Circle
{
private:
double x,y,r;
public:
void set(double x1,double y1,double r1); //类内没有给出成员函数的具体实现
void print();
double getarea();
double getgirth();
};
void Circle :: set(double x1,double y1,double r1)
{
x = x1;
y = y1;
r = r1;
}
double Circle :: getarea()
{ return 3.14*r*r;}
//.....(其他函数省略)
int main()
{
Circle c;//定义一个对象
c.set(0,0,2);
c.print();
cout<<c.getarea()<<endl;
cout<<c.getgirth()<<endl;
return 0;
}
【问题】：定义一个职工类Staff，包含工号与工资两个数据成员以及设置和输出施工信息的功能，同时通过对象和指针对该类进行测试
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
class Staff {
private:
char no[7];
float money;
public:
void display()
{
cout << no << ":" << money << endl;
}
void set(char n[], float w)
{
strcpy(no,n);
money = w;
}
};
int main()
{
Staff s, * s1;
s.set("10109",3526);
s.display();
s1 = new Staff;//需要为对象指针申请内存空间
s1->set("090303", 4003);
s1->display();
system("pause");
return 0;
}
构造函数与析构函数
构造函数
定义一个对象时，对系统而言就意味这要创建这个对象，这需要构造函数的指出；
另外，对象也可以初始化，这也需要构造函数的支持
特点：
- 是类的一个特殊成员函数，创建对象时需要调用该函数；
- 在创建对象时由系统自动调用，程序中不能直接调用，
- 函数名同类名，不能指定函数类型，可以带参数
- 可定义多个参数个数不同的构造函数，即构造函数允许重载
重载是c++允许在同一范围中声明几个功能类似的同名函数，但这些同名函数的形式参数的个数或类型不同
缺省构造函数
<构造函数名>() // 必须无参，无函数体
{
}
//若是用户没有定义过构造函数，系统会自动生成确省的构造函数
拷贝构造函数
该函数只有一个参数，且是对某个对象的引用。
作用：
1.用已知的对象初始化被创建的同类对象
2.做函数的形参以及返回值时创建对象
如：前例的Circle类中隐含了缺省拷贝构造函数
Circle(Circle &c)
{x=c.x;y=c.y;r=c.r}
可以有定义
Circle c1(0,0,2),c2(c1);//用c1给c2赋值，自动调用拷贝构造函数
问题：定义一个复数类，具有初始化复数（通过构造函数），输出复数以及求了两个复数和的功能
析构函数
当对象的生存期结束时，通过析构函数释放对象
- 当一个对象被定义在函数体内，则当该函数结束时，该对象的析构函数被自动调用，对象占用的空间被释放；
- 若一个对象是使用new运算符被动态创建，则在执行delete运算时，析构函数将会被自动调用，该对象占用的空间被释放；
特点：
1.是一个特殊的成员函数，用于释放对象，生存期结束时由系统自动调用，也可由用户调用；
2.函数名同类名，前面加字符"~",不指定类型，无参；
3.不可重载，即一个类只能定义一个析构函数。
缺省析构函数
若是用户没有定义过析构函数，系统会自动生成缺省形式的析构函数
~<析构函数名>()
{
}
类的特殊成员
常成员
保护数据和对象不被修改，可声明为常数据成员或常对象
与这些长数据或常对象相关的操作又需要常成员函数的支持
常数据成员
定义某数据成员时，类型前加const声明，可使得该数据受到强制保护。
常成员函数
不能修改数据成员的值，用于读取常对象的值
类型说明符 函数名(参数表) const
注：
1.不修改对象数据成员的成员函数才能声明为常成员函数；
2.构造函数和析构函数不能声明为const；
3.除构造函数和析构函数之外，只有常成员函数可以操作常对象
静态成员
为了解决数据共享问题，类中支持静态成员的定义，分为静态数据成员和静态函数
静态数据成员
数据成员定义前加关键字static说明：静态成员
- 静态成员是类的成员，在内存中只存贮一次，被所有对象共享
- 初始化的位置需放在类体外，初始化语句前不加static和访问权限修饰符
数据类型 类名::静态数据成员=值
静态成员函数
静态成员函数：成员函数声明前加static说明
调用形式
类名::静态成员函数名(参数表)
继承与多态
继承关系与派生类的定义
通过继承，原有类为基类(父类)，新类为派生类(子类)
C++支持单继承与多继承
单继承
一个派生类只有一个父类的继承关系
class 派生类名:继承方式 基类名
{派生类新定义成员};
- 继承方式：public、private、protected
- 派生类继承基类中除构造函数与析构函数以外的所有成员；
- 继承方式的不同决定了派生类对基类成员访问权限的不同，实际应用中都采用公有继承
** 问题**：假设Circle是已经定义过的类，从该类派生定义一个圆柱体类，具有数据成员的输入与输出功能
定义的圆类
class Cricle
{
private:
double r;
public:
void set(double r1)
{
r = r1;
}
void print()
{
cout << "半径：" << r << endl;
}
};
定义的Cylinder类
class Cylinder :public Cricle
{
private://在private中定义派生类的新成员
double h;
public:
void print()
{
Cricle::print(); //调用基类中同名函数，需要指出基类名
cout << "圆柱高：" << h << endl;
}
void set(double r1, double h1)
{
Cricle::set(r1);
h = h1;
}
基类名::数据成员名;
基类名::成员函数名(参数表);
派生类对基类的访问
访问
问题：我们在上述的派生类Cylinder中增加求圆柱体体积的成员函数volume，如何实现？
构造函数与析构函数
- 派生类的构造函数要给自己的数据成员初始化，同时也要调用基类的构造函数使得基类的数据成员初始化；
- 当对象被删除时，派生类的析构函数被执行，同时基类的析构函数也将被调用
派生类名(总参数表):基类构造函数(参数表1)
{<派生类中数据成员初始化>};
- 基类中若有缺省的构造函数或没定义构造函数，则派生类构造函数的定义中可省略对基类构造函数的调用，而隐式调用缺省构造函数
- 基类构造函数中，只有有参的构造函数，则派生类构造函数中必须调用基类构造函数
- 派生类构造函数的调用顺序为先基类，再派生
- 派生类析构函数的执行顺序为先派生再基类
问题：在原有职工类的staff的基础上派生一个子类staff1，该类中增加工龄成员及按工龄涨工资的函数，每满10年涨80元
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
class Staff
{
private:
char no[7];
float wage;
public:
void display()
{
cout << no << ":"<< wage << endl;
}
Staff(char n[], float w)
{
cout << "Staff构造函数被调用\n";
strcpy(no,n);
wage = w;
}
};
class Staff1 :public Staff
{
private:
int wt;
public:
Staff1(char n[], float w, int t) :Staff(n, w)
{
cout << "Staff1构造函数被调用\n";
wt = w;
}
double addwage()
{
return(wt / 10 * 80);
}
void display()
{
Staff::display();
cout << wt << "," << addwage() << endl;
}
};
int main()
{
Staff1 s("110109", 3526, 11);
s.display();
system("pause");
return 0;
}
在编写程序时，遇到了这么一个错误
在C++ 中，非定义与初始化时，双引号返回一个指向变量的地址，在上述主函数代码中Staff s("110109") 代表的是指向变量110109的地址，所以我们在定义字符串数组阶段，采用指针变量的形式进行定义，就解决了等号两边变量=与变量类型相同的值的问题。具体参考自用01中的字符指针一节。
因此在定义Staff类保存工号的类型应定义为指针变量char *n;（我们尽量定义数组和使用数组时采用指针变量）
基于虚函数的多态性
向不同的对象发送同一个消息，不同对象会产生不同的响应，在程序中发出消息代表调用函数，而响应代表函数实现。通过多态性可实现“一个接口多种方法”。形式有：
- 函数重载
- 运算符重载
- 基于虚函数的多态性
函数重载与运算符重载都属于静态多态，而使用虚函数实现一种接口多种方法的是动态多态
虚函数
一种接口，多种方法
virtual 类型说明符 函数名(参数表)
虚函数使程序在运行阶段具体决定调用哪个类的方法（函数），而非按编译阶段绑定的基类方法执行，这成为动态联编
- 基类中有说明的虚函数，可以只将基类中的成员函数显式地说明为虚函数，而派生类中的同名函数也隐含为虚函数；
- 派生类的虚函数应与基类中的虚函数具有相同的名称、参数个数以及参数类型；
- 调用虚函数操作的只能是对象指针或对象引用，否则仍为静态联编
抽象类
抽象类带有纯虚函数的特殊类，主要作用是将有关的子类组织在一个继承层次结构中，由它来为他们提供一个公共的根
纯虚函数
virtual 类型 函数名(参数表)=0;
抽象类的特点
- 只能用作其他类的基类，不能创建抽象类对象；
- 可定义抽象类指针与引用，指向或引用其派生类，进而实现多态性
- 不能用作参数类型、函数返回类型或强制转换的类型。
#include<math.h>
#include<iostream>
using namespace std;
class base
{
protected:
int x, y;
public:
virtual void set(int i, int j = 0)
{
x = i;
y = j;
}
virtual void disp() = 0;
};
class square :public base
{
public:
void disp()
{
cout << x * x << endl;
}
};
class cube :public base
{
public:
void disp()
{
cout << x * x * x << endl;
}
};
class pow1 :public base
{
public:
void disp()
{
cout << pow((double)x, y);
}
};
int main()
{
base* ptr; square B; cube C; pow1 D;
ptr = &B;
ptr->set(5);
ptr->disp();
ptr = &C;
ptr->set(6);
ptr->disp();
ptr = &D;
ptr->set(3,4);
ptr->disp();
system("pause");
return 0;
}
可以将上述主函数的代码写在一个方法中
