[进阶]C++: 类（1）

类的基本思想是数据抽象和封装。数据抽象是一种依赖于接口和实现分离的编程技术。

定义抽象数据类型

举个例子，设计sales_data类，它的接口应该包括以下操作：

• 一个isbn成员函数，用于返回对象的ISBN编号
• 一个combine成员函数，用于将一个Sales_data对象加到另一个对象上
• 一个名为add的函数，执行两个Sales_data对象的加法
• 一个名为read的函数，将数据从istream读入到Sales_data对象中
• 一个print函数，将Sales_data对象的值大隐刀ostream
  类的定义应如下

struct Sales_data{
  std::string isbn const {return bookNo;}
  Sales_data& combine(const Sales_data&);
  double avg_price() const;
  std::string bookNo;
  unsigned units_sold=0;
  double revenue=0.0;
}
Sales_data add(const Sales_data&, const Sales_data&);
std::ostream &print(std::ostream&,const Sales_data&);
std::istream &read(std::istream&,Sales_data&);

定义成员函数

• 引入const成员函数
  isbn的一个关键之处就是列表后的const关键字，const的作用是修改隐式的this指针。因为在return bookNo时，相当于return this->bookNo。默认情况下，this指针的类型是指向类类型的非常量指针。意味着我们不能把this绑定到一个常量对象上。这一情况使我们无法在一个常量对象上调用普通的成员函数。C++语法的做法是允许把const关键字放在成员函数的参数列表之后，此时，紧跟在列表后面的const 表示this 是一个指向常量的指针，像这样的const的成员函数被称为常量成员函数。
• 有 const 修饰的成员函数（指 const 放在函数参数表的后面，而不是在函数前面或者参数表内），只能读取数据成员，不能改变数据成员；没有 const 修饰的成员函数，对数据成员则是可读可写的。
• 除此之外，在类的成员函数后面加 const 可以让常量（即 const）对象调用 const 成员函数，而不能调用非const修饰的函数

在类的外部定义成员函数

如果成员被声明为常量成员函数，那么定义必须也在参数列表后面指定const属性。

double Sales_data::avg_price() const {
//...
}

• 定义一个返回this对象的函数
  函数combine的设计类似于+=，调用该函数的对象代表的是赋值运算符左侧的运算对象，右侧运算符对象则通过显示的实参被传入函数：

Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs)
{
  unite_sold+=rhs.units_sold;
  //...
  retuen *this;
}

• 定义类相关的非成员函数

istream &read(istream &is,Sales_data &item)
{
  is >> item.bookNo >> ;
  //....
  return is;
}
ostream &print(ostream &os, const Sales_data &item)
{
  os <

构造函数

每个类都定义了他们初始化的方式，类通过一个或几个特殊的成员函数来控制对象的初始化过程，这些幻术叫做构造函数。构造函数的任务是初始化类的数据成员，无论何时，只要类的对象被创建，就会指向构造函数。
不同于其他成员函数，构造函数不能被声明成const的。当我们创建一个const对象时。知道构造函数完成初始化过程，对象才能真正取得其“常量”属性。因此，构造函数在const对象的构造过程中可以向其写值。

合成的默认构造函数

Sales_data total;
Sales_data trans;

类通过一个特殊的构造函数来控制默认初始化过程，这个函数叫做默认构造函数。默认构造函数无需任何实参。

• 如果存在类内的初始值，用他们来初始化成员
• 否则，默认初始化该成员。
  如Sales_data为units_sold和revenue提供了初始值，所以合成的默认构造函数将使用这些初始化对应的成员；同时，它把bookNo
  默认初始化成了一个空字符串。

某些类不能依赖合成的默认构造函数

合成构造函数只适合比较简单的类，因为合成的默认构造函数可能执行错误的操作。

• 定义Sales_data的构造函数
  对于此类，我们使用下面4个不同的构造函数

struct Sales_data{
   Sales_data() = default;
   Sales_data(const std::string &s):bookNo(s){}
   Sales_data(const std::string &s,unsigned n, double p):
              bookNo(s),units_sold(n),revenue(p*n){}
   Sales_data(std::istream &);
   std::string isbn const {return bookNo;}
   Sales_data& combine(const Sales_data&);
   double avg_price() const;
   std::string bookNo;
   unsigend units_sold=0;
   double revenue=0.0;
}

=defaule 的含义

如果我们需要默认的行为，那么可以通过在参数列表后面上=default来要求编译器生成构造函数。=defaut既可以和声明一起出现在类的内部，也可以作为定义出现在类的外部。

• 构造函数的初始化列表
  冒号以及冒号和花括号之间的代码：如（bookNo(s),units_sold(n),revenue(pn)）。我们把新出现的部分称为构造函数初始值列表*
• 在类的外部定义构造函数

Sales_data::Sales_data(std::istream &is)
{
  read(is,*this);//read函数的作用是从is中读取一条交易信息然后存入this对象中
}

拷贝，赋值和构造

除了如何初始化之外，类还需要控制拷贝、赋值和销毁对象时发生的行为。对象在几种情况下会被拷贝。如我们初始化变量以及值传递或返回一个对象等。当使用赋值运算符会发生赋值操作。当对象不再存在时，需要进行销毁操作。
如果不定义，则编译器会替我们合成它们。

某些类不能依赖合成的版本。

参考：C++primer 第五版