C++语言程序设计5

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,C+语言程序设计,清华大学 郑莉,第五章 C+程序的结构,C+,语言程序设计,本资料由-|,创业,|,创业网,提供资料,在线代理,|,网页代理,|,代理网页,|,减肥药排行榜,|,淘宝最好的减肥药,|,什么减肥药效果最好,|,减肥瘦身药,|,1,本章主要内容,作用域与可见性,对象的生存期,数据与函数,静态成员,共享数据的保护,友元,编译预处理命令,多文件结构和工程,本资料由-,大学生创业,|,创业,|,创业网,提供资料,在线代理,|,网页代理,|,代理网页,|,减肥药排行榜,|,淘宝最好的减肥药,|,什么减肥药效果最好,|,减肥瘦身药,|,2,函数原形的作用域,函数原型中的参数，其作用域始于(，结束于)。,例如，设有下列原型声明：,double Area(double radius);,radius,的作用域仅在于此，不能用于程序正文其它地方，因而可有可无。,作用域与可见性,本资料由-,大学生创业,|,创业,|,创业网,提供资料,在线代理,|,网页代理,|,代理网页,|,减肥药排行榜,|,淘宝最好的减肥药,|,什么减肥药效果最好,|,减肥瘦身药,|,3,块作用域,在块中声明的标识符，其作用域自声明处起，限于块中，例如：,void fun(int a), int b(a);,cinb;,if (b0),int c;,.,c的作用域,b的作用域,作用域与可见性,4,类作用域,类作用域作用于特定的成员名。,类,X,的成员,M,具有类作用域,，,对M的访问方式如下：,如果在X的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符，那么在该函数内可以访问成员M。,通过表达式x.M或者X:M访问。,通过表达式prt-M,作用域与可见性,5,文件作用域,不在前述各个作用域中出现的声明，具有文件作用域，这样声明的标识符的作用域开始于声明点，结束于文件尾。,作用域与可见性,6,可见性,可见性是从对标识符的引用的角度来谈的概念,可见性表示从内层作用域向外层作用域“看”时能看见什么。,如果标识在某处可见，则就可以在该处引用此标识符。,块作用域,类作用域,文件作用域,作用域与可见性,7,可见性,标识符应声明在先，引用在后。,如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，则该标识符在内层可见。,对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，则外层作用域的标识符在内层不可见。,作用域与可见性,8,同一作用域中的同名标识符,在同一作用域内的对象名、函数名、枚举常量名会隐藏同名的类名或枚举类型名。,重载的函数可以有相同的函数名。,作用域与可见性,9,#include,using namespace std;,int,i,; /,文件作用域,int main(),i,=5;, int,i,; /,块作用域,i,=7;,couti=,i,endl; /,输出7,couti=,i,; /,输出5,return 0;,作用域与可见性,例 5.1,10,对象的生存期,对象从产生到结束的这段时间就是它的生存期。,在对象生存期内，对象将保持它的值，直到被更新为止。,11,静态生存期,这种生存期与程序的运行期相同。,在文件作用域中声明的对象具有这种生存期。,在函数内部声明静态生存期对象，要冠以关键字,static,。,对象的生存期,12,#include,using namespace std;,int,i,=5; /,文件作用域,int main(),couti=,i,endl;,return 0;,i具有静态生存期,对象的生存期,例,13,动态生存期,块作用域中声明的，没有用static修是的对象是动态生存期的对象（习惯称局部生存期对象）。,开始于程序执行到声明点时，结束于命名该标识符的作用域结束处。,对象的生存期,14,#include,using namespace std;,void fun();,void main(), fun();,fun();,void fun(),static,int,a,=1;,int,i,=5;,a,+;,i,+;,couti=,i,a=,a,endl;,运行结果：,i=6, a=2,i=6, a=3,i,是动态生存期,a是静态生存期,对象的生存期,例,15,例5-2 变量的生存期与可见性,#include,using namespace std;,int,i,=1; / i 为全局变量，具有静态生存期。,void main(void), static int,a,; / 静态局部变量，有全局寿命，局部可见。,int,b,=-10; / b, c为局部变量，具有动态生存期。,int,c,=0;,void other(void);,cout-MAIN-n;,cout i: ,i, a: ,a, b: ,b, c: ,c,endl;,c=c+8; other();,cout-MAIN-n;,cout i: ,i, a: ,a, b: ,b, c: ,c,endl;,i,=,i,+10; other();,对象的生存期,16,void other(void),static int,a,=2;,static int,b,;,/ a,b为静态局部变量，具有全局寿命，局部可见。,/只第一次进入函数时被初始化。,int,c,=10; / C为局部变量，具有动态生存期，,/每次进入函数时都初始化。,a,=,a,+2;,i,=,i,+32;,c,=,c,+5;,cout-OTHER-n;,cout i: ,i, a: ,a, b: ,b, c: ,c,endl;,b,=,a,;,17,17,运行结果：,-MAIN-,i: 1,a: 0 b: -10 c: 0,-OTHER-,i: 33,a: 4 b: 0 c: 15,-MAIN-,i: 33,a: 0 b: -10 c: 8,-OTHER-,i: 75,a: 6 b: 4 c: 15,18,18,例5-3,具有静态、动态生存期对象的时钟程序,#include,using namespace std;,class Clock/时钟类声明,public:/外部接口,Clock();,void SetTime(int NewH, int NewM, int NewS); /三个形参均具有函数原型作用域,void ShowTime();,Clock(),private:/私有数据成员,int Hour,Minute,Second;,;,对象的生存期,19,/时钟类成员函数实现,Clock:Clock()/构造函数,Hour=0;,Minute=0;,Second=0;,void Clock:SetTime(int NewH, int NewM, int NewS),Hour=NewH;,Minute=NewM;,Second=NewS;,void Clock:ShowTime(),coutHour:Minute:Secondendl;,20,20,Clock,globClock;/声明对象globClock，,/具有静态生存期，文件作用域,void main()/主函数,coutFirst time output:endl;,/引用具有文件作用域的对象：,globClock,.,ShowTime(),;,/对象的成员函数具有类作用域,globClock,.,SetTime(8,30,30),;,Clock,myClock,(globClock);,/声明具有块作用域的对象myClock,coutSecond time output:endl;,myClock,.ShowTime();/引用具有块作用域的对象,21,21,程序的运行结果为：,First time output:,0:0:0,Second time output:,8:30:30,22,22,数据与函数,数据存储在局部对象中，通过参数传递实现共享函数间的参数传递。,数据存储在全局对象中。,将数据和使用数据的函数封装在类中。,数据与函数,23,使用全局对象,#include,using namespace std;,int,global,;,void f(),global,=5;,void g(), cout,global,endl;,int main(), f();,g(); /,输出“,5,”,return 0;,数据与函数,24,将函数与数据封装,#include,using namespace std;,class Application, public:,void,f,(); void,g,();,private:,int,global,;,;,void Application:,f,(),global,=5;,void Application:,g,(), cout,global,endl;,int main(),Application MyApp;,MyApp.f();,MyApp.g();,return 0;,数据与函数,25,静态成员,静态数据成员,用关键字,static,声明,该类的所有对象维护该成员的同一个拷贝,必须在类外定义和初始化，用(:)来指明所属的类。,静态成员函数,类外代码可以使用类名和作用域操作符来调用静态成员函数。,静态成员函数只能引用属于该类的静态数据成员或静态成员函数。,静态成员,26,例5-4,具有静态数据成员的 Point类,#include ,using namespace std;,class Point,public:,Point(int xx=0, int yy=0) X=xx; Y=yy; countP+; ,Point(Point ,int GetX() return X;,int GetY() return Y;,void GetC() cout Object id=countPendl;,private:,int X,Y;,static int countP,;,;,静态成员,27,Point:Point(Point &p),X=p.X;,Y=p.Y;,countP+;,int Point:countP=0;,void main(),Point A(4,5);,coutPoint A,A.GetX(),A.GetY();,A.GetC();,Point B(A);,coutPoint B,B.GetX(),B.GetY();,B.GetC();,28,28,静态成员函数举例,#include,using namespace std;,class Application, public:,static void f();,static void g();,private:,static int global;,;,int Application:global,=0;,void Application:f(), global=5;,void Application:g(), coutglobalendl;,int main(),Application:f();,Application:g();,return 0;,静态成员,29,静态成员函数举例,class A,public:,static void f(A a);,private:,int x;,;,void A:f(A a),cout,x,; /对x的引用是,错误,的,couta.x; /正确,静态成员,30,具有静态数据、函数成员的 Point类,#include ,using namespace std;,class Point/Point类声明,public:/外部接口,Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy;countP+;,Point(Point /拷贝构造函数,int GetX() return X;,int GetY() return Y;,static void GetC(),cout Object id=countPendl;,private:/私有数据成员,int X,Y;,static int countP,;,静态成员,31,Point:Point(Point &p),X=p.X;,Y=p.Y;,countP+;,int Point:countP=0;,void main()/主函数实现,Point A(4,5);/声明对象A,coutPoint A,A.GetX(),A.GetY();,A.GetC(),;/输出对象号，对象名引用,Point B(A);/声明对象B,coutPoint B,B.GetX(),B.GetY();,Point:GetC(),;/输出对象号，类名引用,32,32,友元,友元是C+提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制。,通过将一个模块声明为另一个模块的友元，一个模块能够引用到另一个模块中本是被隐藏的信息。,可以使用友元函数和友元类。,为了确保数据的完整性，及数据封装与隐藏的原则，建议尽量不使用或少使用友元。,友 元,33,友元函数,友元函数是在类声明中由关键字,friend,修饰说明的非成员函数，在它的函数体中能够通过对象名访问 private 和 protected成员,作用：增加灵活性，使程序员可以在封装和快速性方面做合理选择。,访问对象中的成员必须通过对象名。,友 元,34,例5-6 使用友元函数计算两点距离,#include ,#include ,using namespace std;,class Point/Point类声明, public:/外部接口,Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy;,int GetX() return X;,int GetY() return Y;,friend float,Distance,(Point ,private:/私有数据成员,int X,Y;,;,友 元,35,double Distance( Point& a, Point& b),double dx=,a,.X,-b,.X;,double dy=,a,.Y-,b,.Y;,return sqrt(dx*dx+dy*dy);,int main(), Point p1(3.0, 5.0), p2(4.0, 6.0);,double d=Distance(p1, p2);,coutThe distance is dendl;,return 0;,36,36,友元类,若一个类为另一个类的友元，则此类的所有成员都能访问对方类的私有成员。,声明语法：将友元类名在另一个类中使用,friend,修饰说明。,友 元,37,友元类举例,class A,friend class B,;,public:,void Display(),coutxendl;,private:,int x;,class B, public:,void Set(int i);,void Display();,private:,A,a;,;,友 元,38,void B:Set(int i),a.x,=i;,void B:Display(),a.Display();,39,39,友元关系是单向的,如果声明B类是A类的友元，B类的成员函数就可以访问A类的私有和保护数据，但A类的成员函数却不能访问B类的私有、保护数据。,40,常类型,常类型的对象必须进行初始化，而且不能被更新。,常引用：被引用的对象不能被更新。,const 类型说明符 &引用名,常对象：,必须进行初始化,不能被更新。,类名 const 对象名,常数组：数组元素不能被更新(下一章介绍)。,类型说明符 const 数组名大小.,常指针：指向常量的指针(下一章介绍)。,共享数据的保护,41,例5-7常引用做形参,#include,using namespace std;,void display(,const,double,int main(), double d(9.5);,display(d);,return 0;,void display(,const,double& r),/,常引用做形参，在函数中不能更新 r所引用的对象。, coutrendl; ,共享数据的保护,42,常对象举例,class A,public:,A(int i,int j) x=i; y=j;,.,private:,int x,y;,;,A,const,a(3,4); /a是常对象，不能被更新,共享数据的保护,43,用const修饰的对象成员,常成员函数,使用const关键字说明的函数。,常成员函数不更新对象的数据成员。,常成员函数说明格式：,类型说明符 函数名（参数表）const;,这里，const是函数类型的一个组成部分，因此在实现部分也要带const关键字。,const关键字可以被用于参与对重载函数的区分,通过常对象只能调用它的常成员函数。,常数据成员,使用const说明的数据成员。,共享数据的保护,44,例5-8 常成员函数举例,#include,using namespace std;,class R, public:,R(int r1, int r2)R1=r1;R2=r2;,void print();,void print(),const,;,private:,int R1,R2;,;,共享数据的保护,45,void R:print(), coutR1:R2endl;,void R:print() const, coutR1;R2endl;,void main(), R a(5,4);,a.print(); /,调用void print(),const R b(20,52);,b.print();,/,调用,void print() const,46,46,例5-9 常数据成员举例,#include,using namespace std;,class A,public:,A(int i);,void print();,const int&,r,;,private:,const int a;,static const int,b,; /静态常数据成员,;,共享数据的保护,47,const int A:b=10;,A:A(int i):a(i),r(a) ,void A:print(), couta:b:rendl; ,void main(),/*建立对象a和b，并以100和0作为初值，分别调用构造函数，通过构造函数的初始化列表给对象的常数据成员赋初值*/,A a1(100),a2(0);,a1.print();,a2.print();,48,48,编译预处理命令,#include,包含指令,将一个源文件嵌入到当前源文件中该点处。,#include,按标准方式搜索，文件位于C+系统目录的include子目录下,#include文件名,首先在当前目录中搜索，若没有，再按标准方式搜索。,#define 宏定义指令,定义符号常量，很多情况下已被const定义语句取代。,定义带参数宏，已被内联函数取代。,#undef,删除由#define定义的宏，使之不再起作用。,49,条件编译指令,#if 和 #endif,#if,常量表达式,/当“ 常量表达式”非零时编译,程序正文,#endif,.,编译预处理命令,50,条件编译指令,#else,#if,常量表达式,/当“ 常量表达式”非零时编译,程序正文1,#else,/当“ 常量表达式”为零时编译,程序正文2,#endif,编译预处理命令,51,条件编译指令,#elif,#if,常量表达式1,程序正文1,/当“ 常量表达式1”非零时编译,#elif,常量表达式2,程序正文2,/当“ 常量表达式2”非零时编译,#else,程序正文3,/其它情况下编译,#endif,编译预处理命令,52,条件编译指令,#ifdef 标识符,程序段1,#else,程序段2,#endif,如果“标识符”经#defined定义过，且未经undef删除，则编译程序段1，否则编译程序段2。,编译预处理命令,53,条件编译指令,#ifndef 标识符,程序段1,#else,程序段2,#endif,如果“标识符”未被定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。,编译预处理命令,54,多文件结构（例5-10）,一个源程序可以划分为多个源文件：,类声明文件（.h文件）,类实现文件（.cpp文件）,类的使用文件（main(),所在的.cpp文件）,利用工程来组合各个文件。,本资料由-,大学生创业,|,创业,|,创业网,提供资料,在线代理,|,网页代理,|,代理网页,|,减肥药排行榜,|,淘宝最好的减肥药,|,什么减肥药效果最好,|,减肥瘦身药,|,55,不使用条件编译的头文件,/main.cpp,#include ,#include ,void main(),/,#include ,head.h,/,#include ,head.h,/head.h,class Point,多文件结构,本资料由-,大学生创业,|,创业,|,创业网,提供资料,在线代理,|,网页代理,|,代理网页,|,减肥药排行榜,|,淘宝最好的减肥药,|,什么减肥药效果最好,|,减肥瘦身药,|,56,使用条件编译的头文件,/head.h,#ifndef,HEAD_H,#define,HEAD_H,class Point,#endif,多文件结构,本资料由-,大学生创业,|,创业,|,创业网,提供资料,在线代理,|,网页代理,|,代理网页,|,减肥药排行榜,|,淘宝最好的减肥药,|,什么减肥药效果最好,|,减肥瘦身药,|,57,