第五章类与对象

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例： 上例的定义部分也可放在类内
class Tdate { public: void SetDate(int y,int m,int d) { year=y;month=m;day=d; } int IsLeapYear( ) { return (year%4==0 && year%100!==0)||(year%400==0);} void print( ) { cout<<year<<”.”<<month<<”.”<<day<<endl;} private: int year,month,day; };
• 此处date1和date2是普通类对象，pdate是一个指向 对象的指针变量，date[3]定义了一个包含三个元素的 数组，每个元素都是Tdate类型，rdate是对象date1 的一个引用，它是date1别名
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创建一个具体对象一般有两种方法：
（1）在定义类的同时创建对象
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例如：抽象实例—钟表
• 数据抽象： int hour,int minute,int second • 代码抽象： setTime(),showTime()
class Clock { public: void setTime(int newH, int newM, int newS); void showTime(); private: int hour, minute, second; };
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类的成员函数：
• 在类中说明函数原型； • 可以在类外给出函数体实现，并在函数名 前使用类名加以限定； • 也可以直接在类中给出函数体，形成内联 成员函数； • 允许声明重载函数和带默认参数值的函数 。
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例：一个关于日期的类的说明部分
class Tdate { public: void SetDate(int y,int m,int d); int IsLeapYear( ); void print( ); private: int year,month,day; }; • 定义了三个私有数据成员：year，month和day。 • 还定义了三个公有成员函数：SetDate用来设置日期， IsLeapYear函数用来判断闰年，返回1表示是闰年， print函数用来输出显示日期。
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三、对象
• 类型和变量之间存在着一定的联系，类型是模板， 而变量则是具有这种模板的一个实体。同样，有 了“类”类型就有其对应的变量实体，这就是对 象。 • 对象是类的实例或实体，表面上看对象是某个 “类”类型的变量，但对象又不是普通的变量， 对象是一个数据和操作的封装体。封装的目的就 是阻止非法的访问，因此对象实现了信息的隐藏， 外部只能通过操作接口访问对象数据。对象是属 于某个已知的类的，因此必须先定义类，然后才 能定义对象。
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类的定义格式：
• 类是一种用户自定义的数据类型，它的一般定义 格式如下：
class <类名> { public： <公有数据成员和成员函数>； //外部接口 protected： <保护数据成员和成员函数>； private： <私有数据成员和成员函数>； }； <各个成员函数的实现>；//该部分也可以放在类的内部
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（2）构造函数的形式
• • • • • • • 函数名与类名相同； 不能定义返回值类型，也不能有return语句； 可以有形式参数，也可以没有形式参数； 可以是内联函数； 构造函数可以在类内定义，也可以在类外定义； 可以重载； 可以带默认参数值；
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（3）构造函数的限制和调用时机：
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2、定义类时应注意的事项
• 类中的数据成员的类型可以是任意的，包括整型、 浮点型、字符型、数组、指针和引用等，也可以是 对象，即另一个类的对象，可以作为该类的成员， 但自身类的对象是不可以的。 • 一般地，在类内先说明公有成员，它们是用户关心 的，后面说明私有成员。 • 一般将类定义的说明部分或者整个定义部分（包含 实现部分）放在一个头文件中。例如可把Tdate类 的定义放在头文件tdate.h中，后面引用起来比较 方便。 • 在类的说明部分之后必须加分号”;”。
C++程序设计第五章 类与对象源自2016/4/261
主要内容：
• 面向对象程序设计的基本特点 • 类的构成及定义 • 对象 • 类的组合 • 构造函数和析构函数的执行顺序 • 前向引用声明 • 结构体和联合体
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一、面向对象程序设计的基本特点
1、抽象
• 对同一类对象的共同属性和行为进行概括，形成 类。 • 先注意问题的本质及描述，其次是实现过程或细 节。 • 数据抽象：描述某类对象的属性或状态（对象相 互区别的物理量）。 • 代码抽象：描述某类对象的共有的行为特征或具 有的功能。 • 抽象的实现：类。
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公有成员、私有成员和保护成员：
• 类的成员包括数据成员和成员函数两部分。类的成 员从访问权限上分有三类：公有的（public）、 私有的（private）和保护的（protected），其 中默认为private权限。 • 公有成员：提供了类的外部接口，在类中和类外可 见，可以被程序中的任何代码访问； • 私有成员：只能在类中可见， 不能在类外或派生类 中使用。即只能被类本身的成员函数及友元类的成 员函数访问，其他类的成员函数，包括其派生类的 成员函数都不能访问它们； • 保护成员：在类中和它的派生类中可见，即除了类 本身的成员函数和说明为友元类的成员函数可以访 问保护成员外，该类的派生类的成员也可以访问。
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其中：
• class是定义类的关键字。<类名>是一个 标识符，用于唯一标识一个类。一对大括 号内是类的说明部分，说明该类的所有成 员。 • 各段没有顺序规定，也可重复出现。若私 有成员放第一段，可以缺省private。
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类内初始值：
• 可以为数据成员提供一个类内初始值 • 在创建对象时，类内初始值用于初始化数 据成员 • 没有初始值的成员将被默认初始化。 • 但一般还是用构造函数进行初始化。
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2、封装
• 将抽象出的数据、代码封装在一起，形成 类。 • 目的：增强安全性和简化编程，使用者不 必了解具体的实现细节，而只需要通过外 部接口，以特定的访问权限，来使用类的 成员。 • 实现封装：类声明中的{}
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3、继承 • 在已有类的基础上，进行扩展形成新的类 。 4、多态 • 多态：同一名称，不同的功能实现方式。 • 目的：达到行为标识统一，减少程序中标 识符的个数。 • 实现：重载函数和虚函数
• 下面两个都是默认构造函数，但如果在类 中同时出现，将产生编译错误：
Clock(); Clock(int newH=0,int newM=0,int newS=0);
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隐含生成的构造函数：
• 如果程序中未定义构造函数，编译器将在 需要时自动生成一个默认构造函数
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2、类成员的访问权限
• 类中成员互相访问
– 直接使用成员名访问
• 类外访问
– 使用“对象名.成员名”方式访问 public 属性 的成员
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注意：
• 对象中的保护（protected）成员和私有 （private）成员不允许被非成员函数直 接访问，这称为类的封装性。 • “.”和“::”的不同：“.”用于对象与成员 之间，“::”用于类与其成员之间。
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说明：
• 日期类的实现部分中，对类内说明的三个 成员函数进行了定义，即具体给出了函数 功能的实现。在类外对类成员函数的定义 必须使用运算符“::”，称为作用域运算符 （也称作用域分辨符）。它是用来表示某 个成员函数属于那个类的，如果未给出类 名，该函数则是一个普通函数。 • 格式：类型 类名::函数名（参数表）
class Clock { public: void SetTime(int NewH,int NewM,int NewS); void ShowTime(); private: int Hour,Minute,Second; }myClock;
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（2）在使用时定义对象
class Clock { public: void SetTime(int NewH,int NewM,int NewS); void ShowTime(); private: int Hour,Minute,Second; }; Clock myClock;
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日期类的实现部分（在类外实现）
void Tdate::SetDate(int y,int m,int d) { year=y; month=m; day=d; } int Tdate::IsLeapYear( ) { return (year%4==0 && year%100!=0)||(year%400==0); } void Tdate::print( ) { cout<<year<<“.”<<month<<“.”<<day<<endl; }
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1、对象的定义格式
<类名> <对象名表>
• 其中，<对象名表>中可以有一个或多个对象名，对象名 用逗号间隔。对象可以是一般的对象名，也可以是指向对 象的指针名或引用名，也可以是数组。 • 例如：下面定义了类Tdate的几个对象