【C++ Primer Plus】学习笔记--第10章 对象和类

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10.1 面向对象编程

面向对象编程（OOP）特性：

• 抽象
• 封装和数据隐藏
• 多态
• 继承
• 代码的可重用性

10.2 抽象和类

P341

C++中的类

类是一种将抽象转换为用户定义类型的C++工具，它将数据表示和操纵数据的方法组合成一个简洁的包。

类规范由两部分组成： 类声明提供了类的蓝图，而方法定义则提供了细节。

• 类声明：以数据成员的方式描述数据部分，以成员函数（被称为方法）的方式描述公有接口。
• 类方法定义：描述如何实现类成员函数。

【注意】:声明类只是描述对象的形式，并没有创建类，在创建类之前，将没有用于存储值的空间

通常，C++程序员将接口（类定义）放在头文件中，并将实现（类方法的代码）放在源文件中。

类设计尽可能将公有接口和实现细节分开，被称为封装。
数据隐藏（将数据放在类的私有部分）也是一种封装，将实现细节隐藏在私有部分中，也是一种封装。将类函数定义和类声明放在不同的文件中，也是封装。

从使用者的角度看，只需要知道是成员函数的功能，并不关心使用的哪种方法。原则是将实现细节从接口设计中分离出来。

【技巧1】：常见的约定------将类名的首字母大写。
【技巧2】：数据项放在私有部分，组成类接口的成员函数放在公有项。

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类和结构的唯一区别

类的默认访问类型为私有private，而结构是公有public

实现类成员函数

• 定义成员函数时，使用作用域解析运算符（::）来标识函数所属的类
• 类方法可以访问类的private组件

内联方法

其定义位于类声明的函数都将自动成为内联函数。

代码如下（示例）：

class Stock
{
     
	void set_tot() //方法一：类声明中定义
	{
     
		//...
	}
};

等价于

class Stock
{
     
	void set_tot()；
};
inline void Stock::set_tot()  //方法二：类外内联
{
     
	//...
}

方法使用了那个对象？

所创建的每一个类对象都有自己的存储空间，用来存储其内部变量，但同一个类的所有对象共享同一组类方法。

在OOP中，调用成员函数被称为发送消息。

使用类

使用成员运算符句点调用类公有方法。

Stack sta; //创建对象
sta.set_tot(); //调用类方法

10.3 类的构造函数和析构函数

P352

类构造函数，专门用于构造新对象、将值赋给它们的数据成员。

构造函数声明和定义

class Stock
{
     
public:
// constructor prototype with some default arguments
	Stock(const string& company, long shares = 0);
private:
	std::string m_company;
	long m_shares;
}
//construckor definition
Stock::Stock(const string& company, long shares)
{
     	
	m_company = company;
	m_shares = shares;
}

// 构造函数初始化列表
Stock::Stock(const string& company, long shares)：m_company(company), m_shares(shares){
     }

默认构造函数

在创建对象时，如果类内当且仅当没有提供任何构造函数，则C++将自动提供默认构造函数。

Stock::Stock(){
     }  //默认构造函数
//没有提供任意构造函数,下面创建正确
Stock stock1; //yes
//提供了非默认构造函数，下面的创建报错
Stock stock1; //no

这样做的原因可能是：想禁止创建未初始化的对象。

【注意】：通常，应初始化所有的对象，以确保所有成员一开始就有已知的合理值。

Stock first("Tom", 20); //调用有参构造函数
Stock second(); // 定义一个返回为Stock对象的函数
Stock third; //调用默认构造函数

析构函数

对象结束其生命周期，系统自动执行析构函数。作用:清理善后工作

如果构造函数使用new来分配内存，则析构函数将使用delete来释放内存。如果没有使用new，析构函数没有要完成的任务。

//析构函数原型
~Stock();
//析构函数定义
Stock::~Stock(){
     }

类中必须有析构函数。如果程序员没有提供析构函数，编译器将隐式地声明一个默认析构函数。并在发现导致对象被删除的代码后，提供默认析构函数的定义。

const成员函数

保证函数不会修改调用对象。

void show() const;

void Stock::show() const

【技巧】：只要类方法不修改调用对象，就应将其声明为const。

10.4 为啥要用到this指针呢？

P363

有时候方法可能涉及到两个对象时，需要使用C++的this指针

看下面的例子：

//比较两个对象,问题在于不能返回当前对象
const Stock& topval(const Stock& s) const
{
     
	if (s.val > val)
	{
     
		return s;
	}
	return ??? ;
}
//返回类型为引用意味着返回的是调用对象本身，而不是其他副本。

为了解决此问题，使用被称为this的特殊指针，this指针指向用来调用成员函数的对象。

this指针指向调用对象的地址；*this引用调用对象。

10.5 对象数组

P368

用户通常要创建同一类的多个对象，创建对象数组更为合适。

创建方法

Stock mystuff[4]; //creates an array of 4 Stock objects

Stock stocks[3] = {
     
Stock("NanoSmart", 12.5, 20),
Stock("Boffo Objects", 200, 2.0)
};

10.6 类作用域

P370

在类中定义的名称的作用域是整个类。

作用域为类的常量

不可以在类中直接创建const常量。

class Stock{
     
const int Months = 12; // fails
}

因为声明类只是类的蓝图，在创建对象前，没有用于存储值的空间。

类中的静态整数常量和枚举类型

第一种是类中声明一个枚举

class Stock{
     
enum {
     Months = 12}; // 枚举创建常量
int Stocks[Months]; //将常量用于数组
}
// 由于使用枚举只是为了创建符号常量，并不打算创建枚举类型的变量，因此不需要提供枚举名。

用这种方式声明枚举并不会创建类数据成员。所有对象都不包含枚举。Months只是一个符号名称，在类中遇到Months，编译器将会用12替换它。

另一种是使用关键字static

class Stock{
     
static const int Months = 12; // static创建整数常量
int Stocks[Months]; //将常量用于数组
}

该整数常量将与其他的静态变量存储在一起，不是存储在对象中。

【注意】：只有静态整数常量（int，char，bool），可以在类中初始化。

作用域内枚举（C++11）

传统的枚举有些问题

//无法编译，位于相同的作用域，发生冲突。
enum egg{
     small};
enum shirt{
     small};

C++11提供了一种新枚举，其枚举作用域为类。

enum class egg{
     small};  //可以编译
enum class shirt{
     small};

C++98中，包含枚举结构的长度可能随系统而异。
C++11中，作用域内枚举的底层类型为int。

10.7 抽象数据类型

P373

实现stack数据类型。