第二章 类和对象基础

类成员的可访问范围

在类的定义中,用下列访问范围关键字来说明类成员可被访问的范围:

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private: 私有成员,只能在成员函数内访问
public : 公有成员,可以在任何地方访问
protected: 保护成员

以上三种关键字出现的次数和先后次序都没有限制。

定义一个类:

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class className {
private:
私有属性和函数
public:
公有属性和函数
protected:
保护属性和函数
};

如过某个成员前面没有上述关键字,则缺省地被认为是私有成员。

注意:在类的成员函数以外的地方,只能够访问该类对象的公有成员

“隐藏”的目的是强制对成员变量的访问一定要通过成员函数进行,那么以后成员变量的类型等属性修改后,只需要更改成员函数即可。否则,所有直接访问成员变量的语句都需要修改。

用struct定义类:

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struct CEmployee { 
char szName[30]; //缺省即公有
public :
int salary;
void setName(char * name);
void getName(char * name);
void averageSalary(CEmployee e1,CEmployee e2);
};

和用”class”的唯一区别,就是未说明是公有还是私有的成员,就是公有

成员函数的重载及参数缺省

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class Location {
private :
int x, y;
public:
void init( int x=0 , int y = 0 );
void valueX( int val ) { x = val ;}
int valueX() { return x; }//重载
};

成员函数可以重载,可以带缺省参数。

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void valueX( int val = 0) { x = val; }
int valueX() { return x; }
......
A.valueX();//存在二义性,编译器无法判断调用哪个valueX

构造函数 (constructor)

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class Complex {
private :
double real, imag;
public:
void Set( double r, double i);
}; //编译器自动生成默认构造函数
Complex c1; //默认构造函数被调用

成员函数的一种,名字与类名相同,可以有参数,不能有返回值(void也不行)

作用是对对象进行初始化,如给成员变量赋初值

如果定义类时没写构造函数,则编译器生成一个默认的无参数的构造函数,默认构造函数无参数,不做任何操作,如果定义了构造函数,则编译器不生成默认的无参数的构造函数

对象生成时构造函数自动被调用,对象一旦生成,就再也不能在其上执行构造函数

为什么需要:

不必专门再写初始化函数,也不用担心忘记调用初始化函数

自己定义:

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class Complex {
private :
double real, imag;
public:
Complex( double r, double i = 0);
};
Complex::Complex( double r, double i)
{
real = r; imag = i;
}

Complex c1(2,4), c2(3,5);
Complex * pc = new Complex(3,4);

一个类可以有多个构造函数,类似重载

构造函数在数组中的使用

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CSample array2[2] = {4,5};
CSample array3[2] = {3};//注意这里只对array3[0]初始化成3,array3[1]默认初始化成0

还可以这样写:

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class Test {
public:
Test( int n) { } //(1)
Test( int n, int m) { } //(2)
Test() { } //(3)
};
Test array1[3] = { 1, Test(1,2) };
// 三个元素分别用(1),(2),(3)初始化

复制构造函数 (copyconstructor)

只有一个参数,即对同类对象的引用

形如 X::X( X& )或X::X(const X &), 后者能以常量对象作为参数

如果没有定义复制构造函数,那么编译器生成默认复制构造函数。默认的复制构造函数完成复制功能。如果定义的自己的复制构造函数,则默认的复制构造函数不存在。

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class Complex {
public :
double real,imag;
Complex(){ }
Complex( const Complex & c ) {
real = c.real;
imag = c.imag;
cout << “Copy Constructor called”;
}
};
Complex c1; //调用缺省无参构造函数
Complex c2(c1);//调用缺省的复制构造函数,将 c2 初始化成和c1一样

复制构造函数起作用的三种情况

1)当用一个对象去初始化同类的另一个对象时
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Complex c2(c1);
Complex c2 = c1; //初始化语句,非赋值语句
2)如果某函数有一个参数是类 A 的对象, 那么该函数被调用时,类A的复制构造函数将被调用
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class A 
{
public:
A() { };
A( A & a) {
cout << "Copy constructor called" <<endl;
}
};
void Func(A a1){ }
int main(){
A a2;
Func(a2);
return 0;
}
输出结果:
Copy constructor called
3) 如果函数的返回值是类A的对象时,则函数返回时, A的复制构造函数被调用
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class A 
{
public:
int v;
A(int n) { v = n; };
A( const A & a) {
v = a.v;
cout << "Copy constructor called" <<endl;
}
};
A Func() {
A b(4);
return b;
}
int main() {
cout << Func().v << endl;
return 0;
}
输出结果:
Copy constructor called
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注意:对象间赋值并不导致复制构造函数被调用,还有就是引用前加上const可以防止实参被误改

类型转换构造函数

定义转换构造函数的目的是实现类型的自动转换

只有一个参数,而且不是复制构造函数的构造函数,一般就可以看作是转换构造函数。

当需要的时候,编译系统会自动调用转换构造函数,建立一个无名的临时对象(或临时变量)。

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class Complex {
public:
double real, imag;
Complex( int i) {//类型转换构造函数
cout << "IntConstructor called" << endl;
real = i; imag = 0;
}
Complex(double r,double i) {real = r; imag = i; }
};
int main ()
{
Complex c1(7,8);
Complex c2 = 12;
c1 = 9; //9不是对象不能初始化,所以9被自动转换成一个临时Complex对象
cout << c1.real << "," << c1.imag << endl;
return 0;
}

析构函数 (destructors)

名字与类名相同,在前面加‘~’ ,没有参数和返回值,一个类最多只能有一个析构函数

析构函数对象消亡时即自动被调用。可以定义析构函数来在对象消亡前做善后工作,比如释放分配的空间等。

如果定义类时没写析构函数,则编译器生成缺省析构函数。 缺省析构函数什么也不做。

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class String{
private :
char * p;
public:
String () {
p = new char[10];
}
~ String () ;
};
String ::~ String()
{
delete [] p;
}

对象数组生命期结束时,对象数组的每个元素的析构函数都会被调用。

delete对象导致析构函数调用

析构函数在对象作为函数返回值返回后被调用

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class CMyclass {
public:
~CMyclass() { cout << "destructor" << endl; }
};
CMyclass obj;
CMyclass fun(CMyclass sobj ) { //参数对象消亡也会导致析
//构函数被调用
return sobj; //函数调用返回时生成临时对象返回
}
int main(){
obj = fun(obj); //函数调用的返回值(临时对象)被
return 0; //用过后,该临时对象析构函数被调用
}

下面有一个不错的例子可以检验一下你的学习成果✨

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class Demo {
int id;
public:
Demo(int i) {
id = i;
cout << "id=" << id << " constructed" << endl;
}
~Demo() {
cout << "id=" << id << " destructed" << endl;
}
};
Demo d1(1);
void Func()
{
static Demo d2(2);
Demo d3(3);
cout << "func" << endl;
}
int main () {
Demo d4(4);
d4 = 6;
cout << "main" << endl;
{
Demo d5(5);
}
Func();
cout << "main ends" << endl;
return 0;
}

看一看输出是不是和你想的一样:

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输出结果:
id=1 constructed
id=4 constructed
id=6 constructed
id=6 destructed
main
id=5 constructed
id=5 destructed
id=2 constructed
id=3 constructed
func
id=3 destructed
main ends
id=6 destructed
id=2 destructed
id=1 destructed