C++面向对象高级编程(上)-第一周-博览网

第一周

1. C++编程简介

目的:正规大气的编程习惯,大家风范的正规写法

class两种经典分类:

class without pointer member (基于对象 - Object Base )

class with pointer member(面向对象- Object Oriented)

Class之间的关系

--继承(inheritance)

--符合(composition)

--委托(delegation)

C++学习包括: C++语言+ C++标准库

2. 头文件与类声明

数据与函数:

C:数据是全局的,所有的函数都可以处理

C++:将数据与处理数据的函数包在一起

C++的结构几乎等同于class,只有微小差别

虚数类:

应用时以class为类型建立很多对象

数据有很多份,函数只有一份,用一个函数来处理很多的数据

字符串类:

只有一个指针,内容存在另外分配的内存中,每个对象大小只有一个指针

C++程序代码的基本形式:

.h(header files),.cpp

延伸文件名(extension file name),不一定是.h或.cpp,也可能是.hpp或者其他甚至没有延伸名

头问文件的写法(防卫式声明):

complex.h

#ifndef __COMPLEX__
#define __COMPLEX__

....

#endif

Header 头文件的布局

#ifndef __COMPLEX__
#define __COMPLEX__
#include 
class ostream;          ///前置声明 - forward declarations
/////////////////////////////////
class complex           ///类生命 - class declarations
{

};
/////////////////////////////////
complex::function()    ///类定义 - class definition
{

}
#endif

class声明

class complex                              // class head
{
public:                                    // class body
  complex (double r = 0, double i = 0): re (r), im (i) { }
  complex& operator += (const complex&);
  double real () const { return re; }
  double imag () const { return im; }
private:
  double re, im;
  friend complex& __doapl (complex *, const complex&);
}

模板简介:

templtate
class complex                              // class head
{
public:                                    // class body
  complex (double r = 0, double i = 0): re (r), im (i) { }
  complex& operator += (const complex&);
  double real () const { return re; }
  double imag () const { return im; }
private:
  T re, im;                             //T为模板,表示类型未定
  friend complex& __doapl (complex *, const complex&);
}
{
    complex cl(2.5,1.5);
    complex cl(2,5);

}

3. 构造函数

有些函数在body中定义,另一些在body之外定义

{
    complex c1(2,1);
    complex c2;
}

inline函数,比较快

内联函数:

内联函数是指用inline关键字修饰的函数。在类内定义的函数被默认成内联函数。内联函数从源代码层看,有函数的结构,而在编译后,却不具备函数的性质。

编译器没有能力将所有函数做诶inline处理,可以建议编译器做inline处理,但是否是inline由编译器处理

在本体内定义,自动处理为inline函数,不在本体内定义,显示定义inline

访问级别:

公开的:public,私有的:private,被保护的:protected

数据级别可交错,所有数据必须放在private里

构造函数:

class complex
{
public:
  complex (double r = 0, double i = 0)  ///默认实参 - default agument
  : re (r), im (i)      ///初值列 - initialization list
   { }
  complex& operator += (const complex&);
  double real () const { return re; }
  double imag () const { return im; }
private:
  double re, im;

  friend complex& __doapl (complex *, const complex&);
};

构造函数名称和类名相同,没有返回值

赋值方式:有限利用初值列

一个数据赋值有两个阶段,先初始化,再赋值,利用初值列,在初始化时赋值。

不带指针的类,多半不需要写析构函数

函数重载(overloading):

同名函数可以出现一个以上,编译器以函数名称和参数名分辨应该调用哪个函数

4. 参数传递与返回值

把构造函数放在private区域里

singleton

class A
{
    public:
    static A& getIntance();
    setup(){};
    private:

A();
A(const A & rhs)

};

A& A::getInstance()        ///通过这个函数获取单体类
{
    static A a;
    return a;
}

常量成员函数:

函数对对象的数据不做改变时,函数加const

类和函数在设计时就需要确定是否改变数据

  double real () const { return re; }
  double imag () const { return im; }

不加时,出现常量对象时,不能调用该函数

{
    const complex c1(1,2);
    cont << c1.real();
    cont << c2.imag();
}

参数传递

pass by value和pass by reference(to const)

按引用传值效率高,速度快,优先考虑,尽量传引用

引用和指针类似

引用时,不希望对方改变,加const

返回值传递:

return by value和return by reference(to const)

优先选择引用

friend(友元)

class complex
{
public:
  complex (double r = 0, double i = 0): re (r), im (i) { }
  complex& operator += (const complex&);
  complex& operator -= (const complex&);
  complex& operator *= (const complex&);
  complex& operator /= (const complex&);
  double real () const { return re; }
  double imag () const { return im; }
private:
  double re, im;

  friend complex& __doapl (complex *, const complex&);
  friend complex& __doami (complex *, const complex&);
  friend complex& __doaml (complex *, const complex&);
};

inline complex&
__doapl (complex* ths, const complex& r)
{
  ths->re += r.re;          ///可以直接取数据
  ths->im += r.im;
  return *ths;
}

相同class的各个object互为friend(友元)

class complex
{
public:
      complex (double r = 0, double i = 0): re (r), im (i) { }
      int func(const complex & param)
      {return param.re + param.im;}
private:
      double re,im;
}

{
    comolex c1(2,1);
    complex c2;
    c2.func(c1);
}

返回时方式的选择:

inline complex&
__doapl (complex* ths, const complex& r)
{
  ths->re += r.re;          ///第一个参数将被改动
  ths->im += r.im;          ///第二个参数不变
  return *ths;
}

如果一个返回值是本来就在的,不是函数内分配的内存,就可以用引用
如果一个返回值是局部变量,不能返回引用

5. 操作符重载与临时对象

在C++里操作符就是一种函数,是可以重新定义的

操作符重载-1 成员函数 (this)

数据放在二元操作符左侧,编译器将符号作用于左操作数身上,编译为对应函数,右操作数为参数

complex::operaror += (const complex &r)
{
    return  __doapl(this,r);
}

所有成员函数带着一个隐藏的参数,this pointer,表示调用者的指针

complex::operaror += (this,const complex &r)    ///错误,不用显示写this
{
    return  __doapl(this,r);
}

return by reference
传递者无需知道接受者是以reference形式接收,写法都一样

inline complex&
__doapl (complex* ths, const complex& r)
{
  ths->re += r.re;          ///第一个参数将被改动
  ths->im += r.im;          ///第二个参数不变
  return *ths;
}

返回值为vaule,不用管接收者的接收方法

考量使用者连串使用: c3 += c2 += c1

全域函数

操作符函数-2 非成员函数(无this),全局函数

c2= c1 + c2;
c2 = c1 + 5;
c2 = 7 + c1;

返回local opbject时,绝不可以return by reference

tapename() 定义一个临时对象,下一行结束生命

函数内的临时对象不能return by reference

<<被重载时,不能被写成成员函数,必须写成全局函数

加了const 函数内部不能更改传入的值

向ostream类型对象输入数据后,会改变其状态

为了连续使用 << ,重载函数的返回类型不能为void

总结

设计类时需要注意的几个语法点:

  1. 头文件,防卫式定义的头文件

  2. 类名(head)

  3. 数据(私有)

  4. 构造函数(初值列),默认值,参数传递方式等

  5. 重载运算符(成员函数与非成员函数)

  6. 函数是否改变数据值,不改变加const

  7. 内联函数

  8. 返回值方式,只要不是临时变量值,就用引用

  9. 非成员函数(全局函数设计)

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