第3章类和对象

掌握访问对象成员、this指针、静态数 据成员、静态成员函数的方法 。
3.1 类的引入
面向过程（传统）程序设计思想
重点:
– 如何实现细节过程，将数据与函数分开。
形式：
– 主模块+若干个子模块（main()+子函数）。
特点：
– 自顶向下，逐步求精——功能分解。
缺点：
– 效率低，程序的可重用性差。
}
//实现“取钱”成员函数 void Account::withdraw(double amount)
{
if ((balance-amount) < min_balance) {
cout<<“There is not enough money in your account”<<endl;
exit(1); } balance －= amount;
}
Account类中实现成员函数：
//Account.h文件中的代码
class Account
{ public: void deposit(double amount)
{
balance += amount;
cout<<“Balance in your account is :”<<balance<<endl;
– 关键字public和private可以出现多次，且前后的顺序 没有关系。但最好先声明公有成员，后声明私有成员， 因为public成员是用户最关心的；
– 尽量将类单独存放在一个文件中或将类的声明放在 “.h”文件中而将成员函数的实现放在与“.h”文件同名 的“.cpp”文件中。VC++ 6.0为用户创建的应用程序框 架中都是将各个类以“.h”和同名的“.cpp”文件进行组 织。
…… };
错误
无穷递归结构
// 错误
例：
1. 允许已定义类名出现在类的说明中。 2. 类可以无名，用于直接声明对象。
例：
class {
…… } mydate ;
// 直接声明一个对象
例：
1. 允许已定义类名出现在类的说明中。 2. 类可以无名，用于直接声明对象。 3. 类是一个程序包。可以只有数据成员或只有成员函数， 或者为空。空类的对象大小不为零，空类对象具有地址。
}
void withdraw(double amount)
{ <函数体实现>
}
void display()
{ <函数体实现>
}
private: };
……
C++程序结构
通常一个模块由规范说明和实现两部分组成。 规范说明部分描述一个模块与其它模块的接口， 而实现部分则是模块的实现细节。模块中的说明 部分作为一个单独的文件存放起来，这个文件被 称为头文件，其扩展名为“.h”；而实现部分可 能由多个扩展名为“.cpp”的文件组成。一般一 个较大的文件可以分为三个文件来存放：
(1) 将类的说明作为一个头文件来存放。内联函数 原型和定义一般归入头文件；
例：
#include<iostream.h> class empty { } ; void main() { empty e1 , e2 ;
cout<<" &e1 = " << &e1 << endl ; cout<<" &e2 = " << &e2 << endl ; }
一个空类
例：
1. 允许已定义类名出现在类的说明中。 2. 类可以无名，用于直接声明对象。 3. 类是一个程序包。可以只有数据成员或只有成员函数， 或者为空。空类的对象大小不为零，空类对象具有地址。
void withdraw(double amount);
void display( );
封装帐户类Account
class Account
{
public:
void deposit(double amount);
void withdraw(double amount); void display();
–注意：在类定义时不要丢掉类定义的结束标志分号。
例：
1. 允许已定义类名出现在类的说明中
例：
class X {
…… }; class Y { X dataMember ;
…… };
// 声明一个类类型数据成员
例：
1. 允许已定义类名出现在类的说明中。
例： class X {
X dataMember ;
<函数体> }
Account类成员函数的类外实现：
//Account.cpp文件中的代码
#include <iostream.h> #include “Account.h”
//实现“存钱”成员函数 void Account::deposit(double amount)
{
balance += amount; cout<<“Balance in your account is :”<<balance<<endl;
代码抽象： SetTime(), ShowTime()
抽象实例——钟表
构造
class Clock {
public:
void SetTime(int NewH, int NewM, int NewS);
void ShowTime();
private: int Hour,Minute,Second;
};
成员函数：
– 成员函数是类中描述行为的成员，同时也是对封装 的数据进行操作的惟一途径。
– 成员函数的实现分为类中实现和类外实现两种。
– 需要注意的是，在类中定义的成员函数自动成为内 联函数。
– 若在类体外实现，需要使用作用域运算符“::”来标 识某个成员函数是属于哪个类的，其定义格式如下：
<返回值类型> <类名>::<成员函数名>（<参数表>） {
} cout<<“Balance in your account is :”<<balance<<endl;
//实现“查询余额”成员函数 void Account::display()
{
cout<<“Account ID”<<id<<endl; cout<<“Balance in your account is :”<<balance<<endl;
– 在银行存、取款问题中，对一个帐户可以发现以下对 象：
属性：帐号、密码、余额、最小余额 行为：存款、取款、余额查询
– 将发现的对象抽象出帐户类Account ： 数据成员：
char* id; char* pwd; double balance; 成员函数：
//定义帐号 //定义密码 //定义余额
void deposit(double amount);
例：
#include<iostream.h>
两个空类对象
class empty { } ;
void main()
{ empty e1 , e2 ;
cout<<" &e1 = " << &e1 << endl ;
cout<<" &e2 = " << &e2 << endl ;
}
例：
1. 允许已定义类名出现在类的说明中。
• 被声明为public的类成员即为类的公有成员(接口)，可以被外 界（外部函数）访问。
• 被声明为private的类成员是类的私有成员，只能被本类其他成 员访问。
• 被声明为protected的类成员是保护成员，只能被本类和本类的 派生类访问。
– 实现封装：类声明中的{ } 。
封装实例：
class Clock {
–结构体和类的区别：C语言中的结构体只有数据成员， 无函数成员。C++语言中的结构可有数据成员和函数成 员。在缺省情况下，结构体中的数据成员是公有的， 而在类中是私有的。我们可以随意修改结构体变量中 的数据，这样对数据的操作是很不安全的，我们不能 通过结构体对数据进行保护和控制；在结构体中，数 据和其相应的操作是分离的，使得程序的复杂性难以 控制，而且程序的可重用性不好，严重影响了软件的 生产效率。所以，一般我们仅在描述数据成员时使用 结构，当既有数据成员又有成员函数时使用类。
实现：声明派生类——在后面介绍
多态性： 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——第6章介绍
C++中的类：
– 类（Class）是具有相同属性和行为的一组对象的集 合，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述， 其内部包括属性和行为两个主要部分。 – 利用类可以实现数据的封装、隐藏、继承与派生。它 是数据封装的基本单位。 – 类实际上是一种新的数据类型，是由用户定义的，也 称为类类型。 – 类是对某一类对象的抽象，而对象是某一种类的实 例（或称变量）。类的对象使用自己的方法完成对数据 的操作。 – 利用类易于编写大型复杂程序，其模块化程度比C中 采用函数更高。 – C++的类由C语言的结构类型演变而来。
对象通过类接口与外部通信
封装：
将抽象出的数据成员、代码成员（即成员函数）相 结合，将它们视为一个整体。