类是创建对象的模板,一个类可以创建多个对象,每个对象都是类类型的一个变量;创建对象的过程也叫类的实例化。每个对象都是类的一个具体实例(Instance),拥有类的成员变量和成员函数。
与结构体一样,类只是一种复杂数据类型的声明,不占用内存空间。而对象是类这种数据类型的一个变量,或者说是通过类这种数据类型创建出来的一份实实在在的数据,所以占用内存空间。
类的定义:
class Student{
public:
//成员变量
char *name;
int age;
float score;
//成员函数
void say(){
cout<
public
也是 C++ 的新增关键字,它只能用在类的定义中,表示类的成员变量或成员函数具有“公开”的访问权限。
类只是一个模板(Template),编译后不占用内存空间,所以在定义类时不能对成员变量进行初始化,因为没有地方存储数据。只有在创建对象以后才会给成员变量分配内存,这个时候就可以赋值了。
创建对象以后,可以使用点号.
来访问成员变量和成员函数,这和通过结构体变量来访问它的成员类似:
#include
using namespace std;
//类通常定义在函数外面
class Student{
public:
//类包含的变量
char *name;
int age;
float score;
//类包含的函数
void say(){
cout<
使用对象指针。
上面代码中创建的对象 stu 在栈上分配内存,需要使用&
获取它的地址。
Student stu;
Student *pStu = &stu;
pStu 是一个指针,它指向 Student 类型的数据,也就是通过 Student 创建出来的对象。
在堆上创建对象,使用new关键字。
Student *pStu = new Student;
在栈上创建出来的对象都有一个名字,比如 stu,使用指针指向它不是必须的。但是通过 new 创建出来的对象就不一样了,它在堆上分配内存,没有名字,只能得到一个指向它的指针,所以必须使用一个指针变量来接收这个指针,否则以后再也无法找到这个对象了,更没有办法使用它。也就是说,使用 new 在堆上创建出来的对象是匿名的,没法直接使用,必须要用一个指针指向它,再借助指针来访问它的成员变量或成员函数。
栈内存是程序自动管理的,不能使用 delete 删除在栈上创建的对象;堆内存由程序员管理,对象使用完毕后可以通过 delete 删除。在实际开发中,new 和 delete 往往成对出现,以保证及时删除不再使用的对象,防止无用内存堆积。
有了对象指针后,可以通过箭头->
来访问对象的成员变量和成员函数,这和通过结构体指针来访问它的成员类似:
pStu -> name = "小明";
pStu -> age = 15;
pStu -> score = 92.5f;
pStu -> say();
#include
using namespace std;
class Student{
public:
char *name;
int age;
float score;
void say(){
cout< name = "小明";
pStu -> age = 15;
pStu -> score = 92.5f;
pStu -> say();
delete pStu; //删除对象
return 0;
}
类可以看做是一种数据类型,它类似于普通的数据类型,但是又有别于普通的数据类型。类这种数据类型是一个包含成员变量和成员函数的集合。
类的成员变量和普通变量一样,也有数据类型和名称,占用固定长度的内存。但是,在定义类的时候不能对成员变量赋值,因为类只是一种数据类型或者说是一种模板,本身不占用内存空间,而变量的值则需要内存来存储。
类的成员函数也和普通函数一样,都有返回值和参数列表,它与一般函数的区别是:成员函数是一个类的成员,出现在类体中,它的作用范围由类来决定;而普通函数是独立的,作用范围是全局的,或位于某个命名空间内。
class Student{
public:
//成员变量
char *name;
int age;
float score;
//成员函数
void say(){
cout<
class Student{
public:
//成员变量
char *name;
int age;
float score;
//成员函数
void say(); //函数声明
};
//函数定义
void Student::say(){
cout<
在类体中直接定义函数时,不需要在函数名前面加上类名,因为函数属于哪一个类是不言而喻的。
但当成员函数定义在类外时,就必须在函数名前面加上类名予以限定。::
被称为域解析符(也称作用域运算符或作用域限定符),用来连接类名和函数名,指明当前函数属于哪个类。
在类体中和类体外定义成员函数是有区别的:在类体中定义的成员函数会自动成为内联函数,在类体外定义的不会。当然,在类体内部定义的函数也可以加 inline 关键字,但这是多余的,因为类体内部定义的函数默认就是内联函数。
将内联函数定义在类外部。
class Student{
public:
char *name;
int age;
float score;
void say(); //内联函数声明,可以增加 inline 关键字,但编译器会忽略
};
//函数定义
inline void Student::say(){
cout<
在类体外定义 inline 函数的方式,必须将类的定义和成员函数的定义都放在同一个头文件中(或者同一个源文件中),否则编译时无法进行嵌入(将函数代码的嵌入到函数调用出)。
C++通过 public、protected、private 三个关键字来控制成员变量和成员函数的访问权限,它们分别表示公有的、受保护的、私有的,被称为成员访问限定符。所谓访问权限,就是你能不能使用该类中的成员。
C++ 中的 public、private、protected 只能修饰类的成员,不能修饰类,C++中的类没有共有私有之分。
在类的内部(定义类的代码内部),无论成员被声明为 public、protected 还是 private,都是可以互相访问的,没有访问权限的限制。
在类的外部(定义类的代码之外),只能通过对象访问成员,并且通过对象只能访问 public 属性的成员,不能访问 private、protected 属性的成员。
Student 类来演示成员的访问权限:
#include
using namespace std;
//类的声明
class Student{
private: //私有的
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
public: //共有的
void setname(char *name);
void setage(int age);
void setscore(float score);
void show();
};
//成员函数的定义
void Student::setname(char *name){
m_name = name;
}
void Student::setage(int age){
m_age = age;
}
void Student::setscore(float score){
m_score = score;
}
void Student::show(){
cout< setname("李华");
pstu -> setage(16);
pstu -> setscore(96);
pstu -> show();
return 0;
}
类的声明和成员函数的定义都是类定义的一部分,在实际开发中,我们通常将类的声明放在头文件中,而将成员函数的定义放在源文件中。
类中的成员变量 m_name、m_age 和m_ score 被设置成 private 属性,在类的外部不能通过对象访问。也就是说,私有成员变量和成员函数只能在类内部使用,在类外都是无效的。
成员函数 setname()、setage() 和 setscore() 被设置为 public 属性,是公有的,可以通过对象访问。
private 后面的成员都是私有的,直到有 public 出现才会变成共有的;public 之后再无其他限定符,所以 public 后面的成员都是共有的。
成员变量大都以m_
开头,这是约定成俗的写法,不是语法规定的内容。以m_
开头既可以一眼看出这是成员变量,又可以和成员函数中的形参名字区分开。
以 setname() 为例,如果将成员变量m_name
的名字修改为name
,那么 setname() 的形参就不能再叫name
了,得换成诸如name1
、_name
这样没有明显含义的名字,否则name=name;
这样的语句就是给形参name
赋值,而不是给成员变量name
赋值。
类的封装。
private 关键字的作用在于更好地隐藏类的内部实现,该向外暴露的接口(能通过对象访问的成员)都声明为 public,不希望外部知道、或者只在类内部使用的、或者对外部没有影响的成员,都建议声明为 private。
关键字 protected,声明为 protected 的成员在类外也不能通过对象访问,但是在它的派生类内部可以访问。
给成员变量赋值的函数通常称为 set 函数,它们的名字通常以set
开头,后跟成员变量的名字;读取成员变量的值的函数通常称为 get 函数,它们的名字通常以get
开头,后跟成员变量的名字。
将成员变量声明为 private、将部分成员函数声明为 public 的做法体现了类的封装性。所谓封装,是指尽量隐藏类的内部实现,只向用户提供有用的成员函数。
声明为 private 的成员和声明为 public 的成员的次序任意,既可以先出现 private 部分,也可以先出现 public 部分。如果既不写 private 也不写 public,就默认为 private。
类是创建对象的模板,不占用内存空间,不存在于编译后的可执行文件中;而对象是实实在在的数据,需要内存来存储。对象被创建时会在栈区或者堆区分配内存。
不同对象的成员变量的值可能不同,需要单独分配内存来存储。但是不同对象的成员函数的代码是一样的,上面的内存模型保存了 10 份相同的代码片段,浪费了不少空间,可以将这些代码片段压缩成一份。
事实上编译器也是这样做的,编译器会将成员变量和成员函数分开存储:分别为每个对象的成员变量分配内存,但是所有对象都共享同一段函数代码。
成员变量在堆区或栈区分配内存,成员函数在代码区分配内存。
使用 sizeof 获取对象所占内存的大小:
#include
using namespace std;
class Student{
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
public:
void setname(char *name);
void setage(int age);
void setscore(float score);
void show();
};
void Student::setname(char *name){
m_name = name;
}
void Student::setage(int age){
m_age = age;
}
void Student::setscore(float score){
m_score = score;
}
void Student::show(){
cout<
类可以看做是一种复杂的数据类型,也可以使用 sizeof 求得该类型的大小。从运行结果可以看出,在计算类这种类型的大小时,只计算了成员变量的大小,并没有把成员函数也包含在内。
C++和C语言的编译方式不同。C语言中的函数在编译时名字不变,或者只是简单的加一个下划线_
(不同的编译器有不同的实现),例如,func() 编译后为 func() 或 _func()。
而C++中的函数在编译时会根据它所在的命名空间、它所属的类、以及它的参数列表(也叫参数签名)等信息进行重新命名,形成一个新的函数名。这个新的函数名只有编译器知道,对用户是不可见的。对函数重命名的过程叫做名字编码(Name Mangling),是通过一种特殊的算法来实现的。
Name Mangling 的算法是可逆的,既可以通过现有函数名计算出新函数名,也可以通过新函数名逆向推演出原有函数名。Name Mangling 可以确保新函数名的唯一性,只要函数所在的命名空间、所属的类、包含的参数列表等有一个不同,最后产生的新函数名也不同。
C++规定,编译成员函数时要额外添加一个参数,把当前对象的指针传递进去,通过指针来访问成员变量。
这样通过传递对象指针就完成了成员函数和成员变量的关联。这与我们从表明上看到的刚好相反,通过对象调用成员函数时,不是通过对象找函数,而是通过函数找对象。
在C++中,有一种特殊的成员函数,它的名字和类名相同,没有返回值,不需要用户显式调用(用户也不能调用),而是在创建对象时自动执行。这种特殊的成员函数就是构造函数(Constructor)。
我们通过成员函数 setname()、setage()、setscore() 分别为成员变量 name、age、score 赋值,这样做虽然有效,但显得有点麻烦。有了构造函数,我们就可以简化这项工作,在创建对象的同时为成员变量赋值。
#include
using namespace std;
class Student{
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
public:
//声明构造函数
Student(char *name, int age, float score);
//声明普通成员函数
void show();
};
//定义构造函数
Student::Student(char *name, int age, float score){
m_name = name;
m_age = age;
m_score = score;
}
//定义普通成员函数
void Student::show(){
cout< show();
return 0;
}
在栈上创建对象时,实参位于对象名后面,例如Student stu("小明", 15, 92.5f)
;在堆上创建对象时,实参位于类名后面,例如new Student("李华", 16, 96)
。
在栈上创建对象时,实参位于对象名后面,例如Student stu("小明", 15, 92.5f)
;在堆上创建对象时,实参位于类名后面,例如new Student("李华", 16, 96)
。
构造函数没有返回值,因为没有变量来接收返回值,即使有也毫无用处,这意味着:1.不管是声明还是定义,函数名前面都不能出现返回值类型,即使void也不允许。2.函数体中不能有void语句。
构造函数的重载。
和普通成员函数一样,构造函数是允许重载的。一个类可以有多个重载的构造函数,创建对象时根据传递的实参来判断调用哪一个构造函数。
构造函数的调用是强制性的,一旦在类中定义了构造函数,那么创建对象时就一定要调用,不调用是错误的。如果有多个重载的构造函数,那么创建对象时提供的实参必须和其中的一个构造函数匹配;反过来说,创建对象时只有一个构造函数会被调用。
#include
using namespace std;
class Student{
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
public:
Student();
Student(char *name, int age, float score);
void setname(char *name);
void setage(int age);
void setscore(float score);
void show();
};
Student::Student(){
m_name = NULL;
m_age = 0;
m_score = 0.0;
}
Student::Student(char *name, int age, float score){
m_name = name;
m_age = age;
m_score = score;
}
void Student::setname(char *name){
m_name = name;
}
void Student::setage(int age){
m_age = age;
}
void Student::setscore(float score){
m_score = score;
}
void Student::show(){
if(m_name == NULL || m_age <= 0){
cout<<"成员变量还未初始化"< show();
pstu -> setname("李华");
pstu -> setage(16);
pstu -> setscore(96);
pstu -> show();
return 0;
}
默认构造函数。
如果用户自己没有定义构造函数,那么编译器会自动生成一个默认的构造函数,只是这个构造函数的函数体是空的,也没有形参,也不执行任何操作。比如上面的 Student 类,默认生成的构造函数如下:
Student(){}
一个类必须有构造函数,要么用户自己定义,要么编译器自动生成。一旦用户自己定义了构造函数,不管有几个,也不管形参如何,编译器都不再自动生成。
调用没有参数的构造函数也可以省略括号。
构造函数的一项重要功能是对成员变量进行初始化,为了达到这个目的,可以在构造函数的函数体中对成员变量一一赋值,还可以采用初始化列表。
C++构造函数的初始化列表
#include
using namespace std;
class Student{
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
public:
Student(char *name, int age, float score);
void show();
}
//采用初始化列表
Student::Student(char *name, int age, float score):m_name(name), m_age(age), m_score(score){
//TODO:
}
void Student::show(){
cout<show();
return 0;
}
成员变量的初始化顺序与初始化列表中列出的变量的顺序无关,它只与成员变量在类中声明的顺序有关。
#include
using namespace std;
class Demo
{
private:
int m_a;
int m_b;
public:
Demo(int b);
void show();
}
Demo::Demo(int b):m_b(b), m_a(m_b){}
void Demo::show(){cout<
在初始化列表中,m_b放在了m_a前面。成员变量的赋值顺序由他们在类中的声明顺序决定,在Demo类中,先声明的m_a,再声明的m_b。给m_a赋值时,m_b还未被初始化,给m_a赋值完成后才给m_b赋值。
初始化const成员变量。
构造函数初始化列表还有一个很重要的作用,那就是初始化 const 成员变量。初始化 const 成员变量的唯一方法就是使用初始化列表。
class VLA{
private:
const int m_len;
int *m_arr;
public:
VLA(int len);
};
//必须使用初始化列表来初始化m_len
VLA::VLA(int len): m_len(len){
m_arr = new int[len];
}
创建对象时系统会自动调用构造函数进行初始化工作,同样,销毁对象时系统也会自动调用一个函数来进行清理工作,例如释放分配的内存、关闭打开的文件等,这个函数就是析构函数。
析构函数(Destructor)也是一种特殊的成员函数,没有返回值,不需要程序员显式调用(程序员也没法显式调用),而是在销毁对象时自动执行。构造函数的名字和类名相同,而析构函数的名字是在类名前面加一个~符号。
#include
using namespace std;
class VLA{
plubic:
VLA(int len); //构造函数
~VLA(); //析构函数
public:
void input(); //从控制台输入元素
void show(); //显示元素
private:
int *at(int i); //获取第i个元素的指针
private:
const int m_len; //数组长度
int *m_arr; //数组指针
int *m_p; //指向数组第i个元素的指针
};
VLA:VLA(int len):m_len(len){ //使用初始化列表来给m_len赋值
if(len>0){m_arr = new int[len];} //分配内存
else{m_arr = NULL;}
}
VLA::~VLA(){
delete[] m_arr; //释放内存
}
void VLA::input(){
for(int i=0; m_p=at(i); i++){cin>>*at(i)}
}
void VLA::show(){
for(int i=0; m_p=at(i); i++){
if(i==m_len-1){cout<<*at(i)<>n;
VLA *parr = new VLA(n);
//输入数组元素
cout<<"Input "<show();
//删除数组(对象)
delete parr;
return 0;
}
析构函数在对象被销毁时调用,而对象的销毁时机与它所在的内存区域有关。
在所有函数之外创建的对象是全局对象,它和全局变量类似,位于内存分区中的全局数据区,程序在结束执行时会调用这些对象的析构函数。
在函数内部创建的对象是局部对象,它和局部变量类似,位于栈区,函数执行结束时会调用这些对象的析构函数。
new 创建的对象位于堆区,通过 delete 删除时才会调用析构函数;如果没有 delete,析构函数就不会被执行。
C++ 允许数组的每个元素都是对象,这样的数组称为对象数组。对象数组中的每个元素都需要用构造函数初始化。
#include
using namespace std;
class CSample{
public:
CSample(){ //构造函数1
cout<<"Constructor 1 Called"<
在构造函数有多个参数时,数组的初始化列表中要显式地包含对构造函数的调用。
class CTest{
public:
CTest(int n){ } //构造函数(1)
CTest(int n, int m){ } //构造函数(2)
CTest(){ } //构造函数(3)
};
int main(){
//三个元素分别用构造函数(1)、(2)、(3) 初始化
CTest arrayl [3] = { 1, CTest(1,2) };
//三个元素分别用构造函数(2)、(2)、(1)初始化
CTest array2[3] = { CTest(2,3), CTest(1,2), 1};
//两个元素指向的对象分别用构造函数(1)、(2)初始化
CTest* pArray[3] = { new CTest(4), new CTest(1,2) };
return 0;
}
一个类的成员变量如果是另一个类的对象,就称之为“成员对象”。包含成员对象的类叫封闭类。
#include
using namespace std;
//轮胎类
class Tyre{
public:
Tyre(int radius, int width);
void show() const;
private:
int m_radius; //半径
int m_midth; //宽度
};
Tyre::Tyre(int radius, int width) : m_radius(radius), m_width(width){}
void::Tyre::show() const{
cout<<"轮毂半径:"<m_radius<m_width<m_displacement << "L" << endl;
}
//汽车类
class Car{
public:
Car(int price, int radius, int width);
void show() const;
private:
int m_price; //价格
Tyre m_tyre;
Engine m_engine;
};
Car::Car(int price, int radius, int width): m_price(price), m_tyre(radius, width)/*指明m_tyre对象的初始化方式*/{ };
void Car::show() const {
cout << "价格:" << this->m_price << "¥" << endl;
this->m_tyre.show();
this->m_engine.show();
}
int main()
{
Car car(200000, 19, 245);
car.show();
return 0;
}
成员对象的消亡
#include
using namespace std;
class Tyre{
public:
Tyre() {cout<<"Tyre constructor"<
this 是 C++ 中的一个关键字,也是一个 const 指针,它指向当前对象(正在使用的对象),通过它可以访问当前对象的所有成员。
this 只能用在类的内部,通过 this 可以访问类的所有成员,包括 private、protected、public 属性的。
#include
using namespace std;
class Student{
public:
void setname(char *name);
void setage(int age);
void setscore(float score);
void show();
private:
char *name;
int age;
float score;
};
void Student::setname(char *name){
this->name = name;
}
void Student::setage(int age){
this->age = age;
}
void Student::setscore(float score){
this->score = score;
}
void Student::show(){
cout<name<<"的年龄是"<age<<",成绩是"<score< setname("李华");
pstu -> setage(16);
pstu -> setscore(96.5);
pstu -> show();
return 0;
}
this 是一个指针,要用->
来访问成员变量或成员函数。
this 是 const 指针,它的值是不能被修改的,一切企图修改该指针的操作,如赋值、递增、递减等都是不允许的。
this 只能在成员函数内部使用,用在其他地方没有意义,也是非法的。
只有当对象被创建后 this 才有意义,因此不能在 static 成员函数中使用。
this 实际上是成员函数的一个形参,在调用成员函数时将对象的地址作为实参传递给 this。不过 this 这个形参是隐式的,它并不出现在代码中,而是在编译阶段由编译器默默地将它添加到参数列表中。this 作为隐式形参,本质上是成员函数的局部变量,所以只能用在成员函数的内部,并且只有在通过对象调用成员函数时才给 this 赋值。
对象的内存中包含了成员变量,不同的对象占用不同的内存。这使得不同对象的成员变量相互独立,它们的值不受其他对象的影响。例如有两个相同类型的对象 a、b,它们都有一个成员变量 m_name,那么修改 a.m_name 的值不会影响 b.m_name 的值。
有时候我们希望在多个对象之间共享数据,对象 a 改变了某份数据后对象 b 可以检测到。使用静态成员变量来实现多个对象共享数据的目标。静态成员变量是一种特殊的成员变量,它被关键字static
修饰。
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
void show();
public:
static int m_total; //静态成员变量
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
}
static 成员变量属于类,不属于某个具体的对象,即使创建多个对象,也只为 m_total 分配一份内存,所有对象使用的都是这份内存中的数据。当某个对象修改了 m_total,也会影响到其他对象。
static 成员变量的内存既不是在声明类时分配,也不是在创建对象时分配,而是在(类外)初始化时分配。反过来说,没有在类外初始化的 static 成员变量不能使用。
//通过类类访问 static 成员变量
Student::m_total = 10;
//通过对象来访问 static 成员变量
Student stu("小明", 15, 92.5f);
stu.m_total = 20;
//通过对象指针来访问 static 成员变量
Student *pstu = new Student("李华", 16, 96);
pstu -> m_total = 20;
static 成员变量不占用对象的内存,而是在所有对象之外开辟内存,即使不创建对象也可以访问。
#include
using namespace std;
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
void show();
private:
static int m_total; //静态成员变量
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
//初始化静态成员变量
int Student::m_total = 0;
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){
m_total++; //操作静态成员变量
}
void Student::show(){
cout< show();
(new Student("李磊", 16, 80)) -> show();
(new Student("张华", 16, 99)) -> show();
(new Student("王康", 14, 60)) -> show();
return 0;
}
在类中,static 除了可以声明静态成员变量,还可以声明静态成员函数。普通成员函数可以访问所有成员(包括成员变量和成员函数),静态成员函数只能访问静态成员。
编译器在编译一个普通成员函数时,会隐式地增加一个形参 this,并把当前对象的地址赋值给 this,所以普通成员函数只能在创建对象后通过对象来调用,因为它需要当前对象的地址。而静态成员函数可以通过类来直接调用,编译器不会为它增加形参 this,它不需要当前对象的地址,所以不管有没有创建对象,都可以调用静态成员函数。
静态成员函数与普通成员函数的根本区别在于:普通成员函数有 this 指针,可以访问类中的任意成员;而静态成员函数没有 this 指针,只能访问静态成员(包括静态成员变量和静态成员函数)。
#include
using namespace std;
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
void show();
public: //声明静态成员函数
static int getTotal();
static float getPoints();
private:
static int m_total; //总人数
static float m_points; //总成绩
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
int Student::m_total = 0;
float Student::m_points = 0.0;
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){
m_total++;
m_points += score;
}
void Student::show(){
cout< show();
(new Student("李磊", 16, 80.5)) -> show();
(new Student("张华", 16, 99.0)) -> show();
(new Student("王康", 14, 60.8)) -> show();
int total = Student::getTotal();
float points = Student::getPoints();
cout<<"当前共有"<
在C++中,静态成员函数的主要目的是访问静态成员。
和静态成员变量类似,静态成员函数在声明时要加 static,在定义时不能加 static。静态成员函数可以通过类来调用(一般都是这样做),也可以通过对象来调用。
const成员变量:const 成员变量的用法和普通 const 变量的用法相似,只需要在声明时加上 const 关键字。
const成员函数:const 成员函数可以使用类中的所有成员变量,但是不能修改它们的值,这种措施主要还是为了保护数据而设置的。const 成员函数也称为常成员函数。
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
void show();
//声明成员函数
char *getname() const;
int getage() const;
float getscore() const;
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
Student::Student(char *name, int age, float score):m_name(name),m_age(age),m_score(score){}
void Student::show(){
cout<
getname()、getage()、getscore() 三个函数的功能都很简单,仅仅是为了获取成员变量的值,没有任何修改成员变量的企图,所以我们加了 const 限制,这是一种保险的做法,同时也使得语义更加明显。
需要强调的是,必须在成员函数的声明和定义处同时加上 const 关键字。char *getname() const
和char *getname()
是两个不同的函数原型,如果只在一个地方加 const 会导致声明和定义处的函数原型冲突。
函数开头的 const 用来修饰函数的返回值,表示返回值是 const 类型,也就是不能被修改,例如const char * getname()
。
函数头部的结尾加上 const 表示常成员函数,这种函数只能读取成员变量的值,而不能修改成员变量的值,例如char * getname() const。
在 C++ 中,const 也可以用来修饰对象,称为常对象。一旦将对象定义为常对象之后,就只能调用类的 const 成员(包括 const 成员变量和 const 成员函数)了。
#include
using namespace std;
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
public:
void show();
char *getname() const;
int getage() const;
float getscore() const;
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
void Student::show(){
cout< show(); //error
cout<getname()<<"的年龄是"<getage()<<",成绩是"<getscore()<
stu、pstu 分别是常对象以及常对象指针,它们都只能调用 const 成员函数。
在 C++ 中,一个类中可以有 public、protected、private 三种属性的成员,通过对象可以访问 public 成员,只有本类中的函数可以访问本类的 private 成员。现在,我们来介绍一种例外情况——友元(friend)。借助友元(friend),可以使得其他类中的成员函数以及全局范围内的函数访问当前类的 private 成员。
在当前类以外定义的、不属于当前类的函数也可以在类中声明,但要在前面加 friend 关键字,这样就构成了友元函数。友元函数可以是不属于任何类的非成员函数,也可以是其他类的成员函数。
将非成员函数声明为友元函数:
//将非成员函数声明为友元函数
#include
using namespace std;
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
public:
friend void show(Student *pstu); //将show()声明为友元函数
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
//非成员函数
void show(Student *pstu){
cout<m_name<<"的年龄是 "<m_age<<",成绩是 "<m_score<
将其它类的友元函数声明为友元函数
#include
using namespace std;
class Address; //提前声明Address类
//声明Student类
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
public:
void show(Address *addr);
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
//声明Address类
class Address{
private:
char *m_province; //省份
char *m_city; //城市
char *m_district; //区(市区)
public:
Address(char *province, char *city, char *district);
//将Student类中的成员函数show()声明为友元函数
friend void Student::show(Address *addr);
};
//实现Student类
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
void Student::show(Address *addr){
cout<m_province<<"省"<m_city<<"市"<m_district<<"区"< show(paddr);
return 0;
}
创建对象时要为对象分配内存,在正式声明类之前,编译器无法确定应该为对象分配多大的内存。编译器只有在“见到”类的正式声明后(其实是见到成员变量),才能确定应该为对象预留多大的内存。在对一个类作了提前声明后,可以用该类的名字去定义指向该类型对象的指针变量(本例就定义了 Address 类的指针变量)或引用变量(后续会介绍引用),因为指针变量和引用变量本身的大小是固定的,与它所指向的数据的大小无关。
一个函数可以被多个类声明为友元函数,这样就可以访问多个类中的 private 成员。
友元类
#include
using namespace std;
class Address; //提前声明Address类
//声明Student类
class Student{
public:
Student(char *name, int age, float score);
public:
void show(Address *addr);
private:
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
};
//声明Address类
class Address{
public:
Address(char *province, char *city, char *district);
public:
//将Student类声明为Address类的友元类
friend class Student;
private:
char *m_province; //省份
char *m_city; //城市
char *m_district; //区(市区)
};
//实现Student类
Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
void Student::show(Address *addr){
cout<m_province<<"省"<m_city<<"市"<m_district<<"区"< show(paddr);
return 0;
}
在C语言中,有两种方式表示字符串:
char str[10] = "abc"
,这样的字符串是可读写的;char *str = "abc"
,这样的字符串只能读,不能写。成员函数之间可以互相调用,成员函数内部可以访问成员变量。
私有成员只能在类的成员函数内部访问。默认情况下,class 类的成员是私有的,struct 类的成员是公有的。
可以用“对象名.成员名”、“引用名.成员名”、“对象指针->成员名”的方法访问对象的成员变量或调用成员函数。成员函数被调用时,可以用上述三种方法指定函数是作用在哪个对象上的。
对象所占用的存储空间的大小等于各成员变量所占用的存储空间的大小之和(如果不考虑成员变量对齐问题的话)。
定义类时,如果一个构造函数都不写,则编译器自动生成默认(无参)构造函数和复制构造函数。如果编写了构造函数,则编译器不自动生成默认构造函数。一个类不一定会有默认构造函数,但一定会有复制构造函数。
每个对象有各自的一份普通成员变量,但是静态成员变量只有一份,被所有对象所共享。静态成员函数不具体作用于某个对象。即便对象不存在,也可以访问类的静态成员。静态成员函数内部不能访问非静态成员变量,也不能调用非静态成员函数。
在封闭类的构造函数的初始化列表中可以说明成员对象如何初始化。封闭类对象生成时,先执行成员对象的构造函数,再执行自身的构造函数;封闭类对象消亡时,先执行自身的析构函数,再执行成员对象的析构函数。