C++學習隨筆之七：對象和類

這部分是c++升級c的主要內容，也是c++的精髓部分，c是面向過程的，而C++是物件導向的。物件導向編程（OOP）的最重要特性有：

*抽象

*封裝和資料隱藏

*多態

*繼承

*代碼的可重用性

1.抽象和類：

C++中的類，是一種將抽象將抽象轉換為使用者定義型別的C++工具（其他物件導向語言也類似，如java），它將資料表示和操縱資料的方法組合成一個整

潔的包。

定義類的規範有兩個部分：類聲明和類方法定義。

類聲明：以資料成員的方式描述資料部分，以成員函數（也成為方法）的方式描述公有介面。

類方法定義：描述如何?類成員函數。

簡單地說就是，類聲明提供了類的藍圖，而類的方法定義則提供了實現細節。

對類成員的控制訪問：由於隱藏資料時oop的主要目標之一，所以資料項目通常放在私人部分（private），組成類介面的成員函數放在公有部分，否則就無

法從程式中調用這些函數，一般使用私人成員函數來處理不屬於公用介面的實現細節。有時候不必使用private關鍵字，因為C++中，private是類對象預設  

  存取控制。

  現在學了類了，對類和結構的區別有了更進一步的瞭解：實際上類是對結構的擴充，他們有很多的相同特性，唯一區別是，結構的預設存取控制室public，

   類是private的。注意：結構體也可以定義方法：例如如下：

public struct Person

{

      string name;

double height;

double weight;

public void OverWeight()

{

.....

  }

}

  成員函數的定義：與常規函數定義非常相似，但是有兩個特色的特徵：

   （1）定義成員函數是，使用範圍解析操作符（：：）來標識函數所屬的類

   （2）類方法可以訪問類的private組件

程式碼範例：

#include<iostream>

#include<cstring>

using namespace std;

//類聲明 

class Stock 

{

private:

    char company[30];//公司名稱 

    int shares;//所持股票的數量 

    double share_val;//每股的價格 

    double total_val;//股票總值 

    void SetTol()//這是個內陸函數 

    {

        total_val=shares*share_val; 

    }

public:

    void Acquire(const char *co,int n,double pr);//獲得股票 

    void Buy(int num,double price);//增持股票 

    void Sell(int num,double price);//賣出股票 

    void Update(double price);//更新股票價格 

    void Show();//顯示關於所持股票的資訊 

};

//定義類的成員函數

void Stock::Acquire(const char *co,int n,double pr)

{

strncpy(company,co,29);

company[29]='\0';

if(n<0)

{

    cerr <<"股票數量不能為負的！"<<endl;

    cerr <<company<<"的股票數量設定為0"<<endl;

    shares = 0; 

}

else

    shares = n;

share_val = pr;

SetTol();

} 

void Stock::Buy(int num,double price)

{

if(num<0)

{

    cerr<<"增持股票數量不能為負的！"<<endl;

}

else

{

    shares +=num;

    share_val=price;

    SetTol();

} 

}

void Stock::Sell(int num,price)

{

if(num<0)

{

    cerr<<"賣出股票數量不能為負的！"<<endl;

}

if(num>shares)

{

    cerr<<"你賣出的股票數量不能大於你所持有的數量"<<endl;

}

else

{

    shares = shares - num;

    share_val=price;

    SetTol();

}

}

void Stock::Update(double price)

{

share_val=price;

SetTol();

} 

void Stock::Show()

{

cout <<"company: "<<company;

cout <<"  shares: "<<shares<<endl;

cout <<"share price:$"<<share_val;

cout <<"total Worth:$"<<total_val<<endl;

}

   cerr對象：和cout對象一樣，也是一個ostream對象，之間的區別在於，作業系統重新導向隻影響cout，而不影響cerr。cerr對象用於錯誤資訊

內聯方法：在類聲明中定義的的函數都將自動成為內嵌函式。因此以上SetTol（）函數就是內嵌函式

注意：調用成員函數時，它將使用被用來調用它的對象的成員資料。所建立的對象都有自己的儲存空間，用於儲存其內部變數和類成員；但同一個累的 所有對象共用同一組類方法，集每個方法（函數）只有一個副本。

2.類的建構函式和解構函式：

建構函式：是建立對象是自動調用的，但是不能通過對象來調用建構函式。還有就是不能將類成員名稱用作建構函式的參數！

解構函式：用建構函式建立對象後，程式負責跟蹤該對象，直到其到期為止。對象到期時，程式將自動調用一個特殊的函數來完成清理工作，這個函數就是解構函式

程式碼範例：

stock.h檔案代碼：

#include<iostream>

#include<cstring>

using namespace std;

//類聲明 

class Stock 

{

private:

    char company[30];//公司名稱 

    int shares;//所持股票的數量 

    double share_val;//每股的價格 

    double total_val;//股票總值 

    void SetTol()//這是個內陸函數 

    {

        total_val=shares*share_val; 

    }

public:

    Stock();

    Stock(const char *co,int n,double pr);

    ~Stock();

    void Acquire(const char *co,int n,double pr);//獲得股票 

    void Buy(int num,double price);//增持股票 

    void Sell(int num,double price);//賣出股票 

    void Update(double price);//更新股票價格 

    void Show();//顯示關於所持股票的資訊 

};

stock.cpp檔案代碼：

#include<iostream>

#include<cstring>

#include"stock.h"

using namespace std;

//類的實現 

//定義類的成員函數

Stock::Stock()//預設建構函式 

{

cout<<"Default constructor called:"<<endl;

strcpy(company,"noname");

shares=0;

share_val=0.0;

total_val=0.0;

}

Stock::Stock(const char *co ,int n,double pr)//建構函式 

{

cout<<"Constructor using:"<<endl;

strncpy(company,co,29);

company[29]='\0';

if(n<0)

{

    cerr <<"股票數量不能為負的！"<<endl;

    cerr <<company<<"的股票數量設定為0"<<endl;

    shares = 0; 

}

else

    shares = n;

share_val = pr;

SetTol();

}

Stock::~Stock()//解構函式

{

cout<<"bye, "<<company<<"!"<<endl;//輸出只是為了瞭解什麼時候解構函式被調用。

}

void Stock::Buy(int num,double price)

{

if(num<0)

{

    cerr<<"增持股票數量不能為負的！"<<endl;

}

else

{

    shares +=num;

    share_val=price;

    SetTol();

} 

}

void Stock::Show()

{

cout <<"company: "<<company;

cout <<"  shares: "<<shares<<endl;

cout <<"share price:$"<<share_val;

cout <<"  total Worth:$"<<total_val<<endl;

cout <<endl; 

}

main.cpp檔案代碼：

#include <cstdlib>

#include <iostream>

#include<cstring>

#include"stock.h" 

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])

{

cout.setf(ios_base::fixed);//格式化 

cout.precision(2);//格式化 

cout.setf(ios_base::showpoint);//格式化 

cout<<"Using constructor to new objects:"<<endl;

Stock stock1("NanoSmart",12,20.0);

stock1.Show();

Stock stock2=Stock("Boffo Objects",2,2.0);

stock2.Show();

cout<<"Assigning stock1 to stock2:"<<endl;

stock2=stock1;

cout<<"Listing stock1 and stock2:"<<endl;

stock1.Show();

stock2.Show();

cout<<"Using a constructor to reset an object:"<<endl;

stock1=Stock("Nifty Food",10,50.0);

cout<<"Revised stock1:"<<endl;

stock1.Show();

cout<<"Done\n";

return 0;

}

以上三個檔案編譯串連運行後的結果如下：

 

想想結果為什麼會這樣？？  

const 成員函數：將const放在類函數之後，如 void Show（）const，這樣定義就是const成員函數，一般情況下，只要類方法不修改對象，則就應該將其聲明為const。  

建構函式的特例：接受一個參數的建構函式允許使用賦值句法來將對象初始化一個值，如建構函式原型為：Bob（int age）；

則可以這樣初始化：Bob czm=22；這是第三種初始化對象的方法。

3.this指標：指向用來調用成員函數的對象（this被作為隱藏參數傳遞給方法）。每個成員函數（包括建構函式和解構函式）都有一個this指標，this指標指向調用對象，this也是一個指標，所以和一般的指標一樣，*this指標指向的值。

程式碼範例：

const Stock& Stock::Topval(const Stock & s) const 

{

if (s.total_val>total_val)

    return s;

else

    return *this;

}

4.對象數組：要建立類對象數組，這個類必須有預設建構函式。因為初始化對象數組時，首先使用預設建構函式建立數組元素，然後花括弧中的建構函式將建立臨時變數，然後將臨時變數的內容複寫到相應的元素中。如：Stock stk[4] = {Stock("caizhiming",2,20),Stock("caizhicong"),Stock("caizhiming2",333,34),}；

現在對this指標比較瞭解了，現在深入瞭解C++的工作方式，比如C++前端cfront將c++程式轉換為c程式：處理方法的定義時，只需將下面C++的定義：

void Stock::Show()const

{

cout <<"company: "<<company;

cout <<"  shares: "<<shares<<endl;

cout <<"share price:$"<<share_val;

cout <<"  total Worth:$"<<total_val<<endl;

}

轉換為類C風格的定義：

void Show(const Stock *this)

{

cout <<"company: "<<this->company;

cout <<"  shares: "<<this->shares<<"\n";

cout <<"share price:$"<<this->share_val;

cout <<"  total Worth:$"<<this->total_val<<"\n";

}

同樣的，將top.Show()轉換為Show(&top)

5.小結：

物件導向編程強調的是程式如何表示資料。類是使用者定義的類型，而對象則是類的執行個體，即對象是這種類型的變數。如果希望成員函數對多個對象進行操作，則可以將額外的對象作為參數傳遞給它。如果方法需要顯示的引用調用它的對象，則可以使用this指標。