C語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué)鄭莉ppt課件

1、第五章第五章 C+程序的結(jié)構(gòu)程序的結(jié)構(gòu)清華大學(xué)清華大學(xué) 鄭鄭 莉莉C+語言程序設(shè)計(jì)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉2本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容l作用域與可見性作用域與可見性l對(duì)象的生存期對(duì)象的生存期l數(shù)據(jù)與函數(shù)數(shù)據(jù)與函數(shù)l靜態(tài)成員靜態(tài)成員l共享數(shù)據(jù)的保護(hù)共享數(shù)據(jù)的保護(hù)l友元友元l編譯預(yù)處理命令編譯預(yù)處理命令l多文件結(jié)構(gòu)和工程多文件結(jié)構(gòu)和工程l深度探索深度探索C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉5.1標(biāo)識(shí)符的作用域和可見性標(biāo)識(shí)符的作用域和可見性l作用域作用域 是一個(gè)標(biāo)識(shí)符在程序正文中有效的區(qū)是一個(gè)標(biāo)識(shí)符在程序正文中有效的區(qū)域。域。l可見性可見性 標(biāo)識(shí)符是否可以引用的問題標(biāo)識(shí)符是否可以引用的問題3C+語言程

2、序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉4函數(shù)原形的作用域函數(shù)原形的作用域l函數(shù)原型中的參數(shù)，其作用域始于函數(shù)原型中的參數(shù)，其作用域始于(，結(jié)束于，結(jié)束于)。l例如，設(shè)有下列原型聲明：例如，設(shè)有下列原型聲明：double area(double radius);radius 的作用域僅在于此，不能用于程序正文其他地方，因而可有可無。作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉5局部作用域局部作用域l函數(shù)的形參，在塊中聲明的標(biāo)識(shí)符，其作函數(shù)的形參，在塊中聲明的標(biāo)識(shí)符，其作用域自聲明處起，限于塊中，例如：用域自聲明處起，限于塊中，例如：void fun(int a) int b = a; cin b; if (b 0

3、) int c; . c的作用域b的作用域作用域與可見性a的作用域C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉6類作用域類作用域l類作用域作用于特定的成員名。類作用域作用于特定的成員名。l類類X X的成員的成員m m具有類作用域，對(duì)具有類作用域，對(duì)m m的訪問方式的訪問方式如下：如下： 如果在X的成員函數(shù)中沒有聲明同名的局部作用域標(biāo)識(shí)符，那么在該函數(shù)內(nèi)可以訪問成員m。通過表達(dá)式x.m或者X:m訪問。通過表達(dá)式ptr-M作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉7命名空間命名空間l命名空間可以解決類名、函數(shù)名等的命名沖突命名空間可以解決類名、函數(shù)名等的命名沖突l命名空間的聲明命名空間的聲明namespace

4、 命名空間名 各種聲明（函數(shù)聲明、類聲明、）l例例namespace SomeNs class SomeClass . ;l特殊的命名空間特殊的命名空間 全局命名空間：默認(rèn)的命名空間 匿名命名空間：對(duì)每個(gè)源文件是唯一的作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉命名空間作用域命名空間作用域l一個(gè)命名空間確定了一個(gè)命名空間作用域一個(gè)命名空間確定了一個(gè)命名空間作用域l引用其它命名空間作用域中的標(biāo)識(shí)符引用其它命名空間作用域中的標(biāo)識(shí)符 命名空間名:標(biāo)識(shí)符名 例：聲明一個(gè)SomeClass型的對(duì)象lSomeNs:SomeClass obj1;l將其它命名空間作用域的標(biāo)識(shí)符暴露于當(dāng)前將其它命名空間作用域的

5、標(biāo)識(shí)符暴露于當(dāng)前作用域作用域 對(duì)指定標(biāo)識(shí)符lusing 命名空間名:標(biāo)識(shí)符名; 對(duì)所有標(biāo)識(shí)符lusing namespace命名空間名;8作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉9可見性可見性l可見性是從對(duì)標(biāo)識(shí)符的引用的角度來談可見性是從對(duì)標(biāo)識(shí)符的引用的角度來談的概念的概念l可見性表示從內(nèi)層作用域向外層作用域可見性表示從內(nèi)層作用域向外層作用域“看看”時(shí)能看見什么。時(shí)能看見什么。l如果標(biāo)識(shí)在某處可見，則就可以在該處如果標(biāo)識(shí)在某處可見，則就可以在該處引用此標(biāo)識(shí)符。引用此標(biāo)識(shí)符。塊作用域類作用域命名空間作用域作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉10可見性可見性l標(biāo)識(shí)符應(yīng)聲明在先，引用在后

6、。標(biāo)識(shí)符應(yīng)聲明在先，引用在后。l如果某個(gè)標(biāo)識(shí)符在外層中聲明，且在內(nèi)層中如果某個(gè)標(biāo)識(shí)符在外層中聲明，且在內(nèi)層中沒有同一標(biāo)識(shí)符的聲明，則該標(biāo)識(shí)符在內(nèi)層沒有同一標(biāo)識(shí)符的聲明，則該標(biāo)識(shí)符在內(nèi)層可見?？梢?。l對(duì)于兩個(gè)嵌套的作用域，如果在內(nèi)層作用域?qū)τ趦蓚€(gè)嵌套的作用域，如果在內(nèi)層作用域內(nèi)聲明了與外層作用域中同名的標(biāo)識(shí)符，則內(nèi)聲明了與外層作用域中同名的標(biāo)識(shí)符，則外層作用域的標(biāo)識(shí)符在內(nèi)層不可見。外層作用域的標(biāo)識(shí)符在內(nèi)層不可見。作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉11同一作用域中的同名標(biāo)識(shí)符同一作用域中的同名標(biāo)識(shí)符l在同一作用域內(nèi)的對(duì)象名、函數(shù)名、在同一作用域內(nèi)的對(duì)象名、函數(shù)名、枚舉常量名會(huì)隱藏同名的類

7、名或枚舉枚舉常量名會(huì)隱藏同名的類名或枚舉類型名。類型名。l重載的函數(shù)可以有相同的函數(shù)名。重載的函數(shù)可以有相同的函數(shù)名。作用域與可見性C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉12#include using namespace std;int i;/在全局命名空間中的全局變量namespace Ns int j;/在Ns命名空間中的全局變量int main() i = 5;/為全局變量i賦值Ns:j = 6;/為全局變量j賦值/子塊1using namespace Ns; /當(dāng)前塊中可以直接引用Ns中的標(biāo)識(shí)符int i;/局部變量，局部作用域i = 7;cout i = i endl;/輸出7cout j

8、 = j endl;/輸出6cout i = i endl;/輸出5return 0;作用域與可見性例例 5.1C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉13對(duì)象的生存期對(duì)象的生存期對(duì)象從產(chǎn)生到結(jié)束的這段時(shí)間就是對(duì)象從產(chǎn)生到結(jié)束的這段時(shí)間就是它的生存期。它的生存期。在對(duì)象生存期內(nèi)，對(duì)象將在對(duì)象生存期內(nèi)，對(duì)象將保持它的值，直到被更新為止。保持它的值，直到被更新為止。C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉14靜態(tài)生存期靜態(tài)生存期l這種生存期與程序的運(yùn)行期相同。這種生存期與程序的運(yùn)行期相同。l在文件作用域中聲明的對(duì)象具有這種在文件作用域中聲明的對(duì)象具有這種生存期。生存期。l在函數(shù)內(nèi)部聲明靜態(tài)生存期對(duì)象，要在函數(shù)內(nèi)部聲明

9、靜態(tài)生存期對(duì)象，要冠以關(guān)鍵字冠以關(guān)鍵字static 。對(duì)象的生存期C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉15#includeusing namespace std;int i = 5; /文件作用域int main() static int k=3; /局部作用域 cout i= i endl; cout k= k endl; return 0;i,k具有靜態(tài)生存期對(duì)象的生存期例例C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉16動(dòng)態(tài)生存期動(dòng)態(tài)生存期l局部作用域中聲明的，沒有用局部作用域中聲明的，沒有用static修飾的對(duì)象是動(dòng)態(tài)生存期的對(duì)象（習(xí)修飾的對(duì)象是動(dòng)態(tài)生存期的對(duì)象（習(xí)慣稱局部生存期對(duì)象）。慣稱局部生存期對(duì)象

10、）。l開始于程序執(zhí)行到聲明點(diǎn)時(shí)，結(jié)束于開始于程序執(zhí)行到聲明點(diǎn)時(shí)，結(jié)束于命名該標(biāo)識(shí)符的作用域結(jié)束處。命名該標(biāo)識(shí)符的作用域結(jié)束處。對(duì)象的生存期C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉17例例5-2 變量的生存期與可見性變量的生存期與可見性#include#includeusing namespace std;using namespace std;int int i i = 1; / i = 1; / i 為全局變量，具有靜態(tài)生存期。為全局變量，具有靜態(tài)生存期。void other() void other() static int static int a a = 2;= 2; static int st

11、atic int b b; ; / a,b / a,b為靜態(tài)局部變量，具有全局壽命，局部可見。為靜態(tài)局部變量，具有全局壽命，局部可見。 /只第一次進(jìn)入函數(shù)時(shí)被初始化。只第一次進(jìn)入函數(shù)時(shí)被初始化。 int int c c = 10; / C= 10; / C為局部變量，具有動(dòng)態(tài)生存期，為局部變量，具有動(dòng)態(tài)生存期， /每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)都初始化。每次進(jìn)入函數(shù)時(shí)都初始化。 a +a += = 2; 2; i +i += = 32; 32; c +c += = 5;5; cout-OTHER-n; cout-OTHER-n; cout i: cout i: i i a: a: a a b: b: b b

12、c: c: c cendl;endl; b b = = a a; ; 對(duì)象的生存期int main() int main() static int static int a a;/ ;/ 靜態(tài)局部變量，有全局壽命，局部可見。靜態(tài)局部變量，有全局壽命，局部可見。 int int b b = -10; / b, c= -10; / b, c為局部變量，具有動(dòng)態(tài)生存期。為局部變量，具有動(dòng)態(tài)生存期。 int int c c = 0;= 0;cout -MAIN-n;cout -MAIN-n; cout i: cout i: i i a: a: a a b: b: b b c: c: c cendl;e

13、ndl; c += 8; other(); c += 8; other(); cout-MAIN-n; cout-MAIN-n; cout i: cout i: i i a: a: a a b: b: b b c: c: c cendl;endl; i + i += = 10; other(); 10; other(); return 0;return 0; 17運(yùn)行結(jié)果：運(yùn)行結(jié)果：-MAIN-MAIN- i: 1i: 1 a: 0 b: -10 c: 0a: 0 b: -10 c: 0-OTHER-OTHER- i: 33i: 33 a: 4 b: 0 c: 15a: 4 b: 0 c: 1

14、5-MAIN-MAIN- i: 33i: 33 a: 0 b: -10 c: 8a: 0 b: -10 c: 8-OTHER-OTHER- i: 75i: 75 a: 6 b: 4 c: 15a: 6 b: 4 c: 1518C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉20#include using namespace std;void fun();int main() fun(); fun();void fun() static int a=1; int i=5; a+; i+; couti=i,a=aendl;運(yùn)行結(jié)果：i=6, a=2i=6, a=3i是動(dòng)態(tài)生存期a是靜態(tài)生存期對(duì)象的生存期練習(xí)練習(xí)C

15、+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉21例例5-3具有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)生存期對(duì)象的時(shí)鐘程序具有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)生存期對(duì)象的時(shí)鐘程序#include#includeusing namespace std;using namespace std;class Clock class Clock /時(shí)鐘類定義時(shí)鐘類定義public:public:/外部接口外部接口Clock();Clock();void setTime(int newH, int newM, int newS); void setTime(int newH, int newM, int newS); /三個(gè)形參均具有函數(shù)原型作用域三個(gè)形參均具有函數(shù)原型作

16、用域void showTime();void showTime();private:private:/私有數(shù)據(jù)成員私有數(shù)據(jù)成員int hour, minute, second;int hour, minute, second;對(duì)象的生存期Clock:Clock() : hour(0), minute(0), second(0) Clock:Clock() : hour(0), minute(0), second(0) /構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造函數(shù)void Clock:setTime(int newH, int newM, int newS) void Clock:setTime(int newH, in

17、t newM, int newS) /三個(gè)形參均具有局部作用域三個(gè)形參均具有局部作用域hour = newH;hour = newH;minute = newM;minute = newM;second = newS;second = newS; void Clock:showTime() void Clock:showTime() cout hour : minute : second cout hour : minute : second endl;endl; 20ClockClock globClock;/ globClock;/聲明對(duì)象聲明對(duì)象globClockglobClock， /

18、具有靜態(tài)生存期，文件作用域具有靜態(tài)生存期，文件作用域int main() /int main() /主函數(shù)主函數(shù)cout First time output: endl;cout First time output: endl;/引用具有文件作用域的對(duì)象：引用具有文件作用域的對(duì)象：globClockglobClock. .showTime()showTime(); ;/對(duì)象的成員函數(shù)具有類作用域?qū)ο蟮某蓡T函數(shù)具有類作用域globClockglobClock. .setTime(8,30,30)setTime(8,30,30); ;Clock Clock myClockmyClock(globC

19、lock); (globClock); /聲明具有塊作用域的對(duì)象聲明具有塊作用域的對(duì)象myClockmyClockcoutSecond time output:endl;coutSecond time output:endl;myClockmyClock.showTime();.showTime();/引用具有塊作用域的對(duì)象引用具有塊作用域的對(duì)象return 0;return 0; 21程序的運(yùn)行結(jié)果為：程序的運(yùn)行結(jié)果為：First time output:First time output:0:0:00:0:0Second time output:Second time output:8:3

20、0:308:30:3022C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉25數(shù)據(jù)與函數(shù)數(shù)據(jù)與函數(shù)l數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在局部對(duì)象中，通過參數(shù)傳數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在局部對(duì)象中，通過參數(shù)傳遞實(shí)現(xiàn)共享遞實(shí)現(xiàn)共享函數(shù)間的參數(shù)傳遞。函數(shù)間的參數(shù)傳遞。l數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在全局對(duì)象中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在全局對(duì)象中。l將數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在類中。將數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在類中。 一方面實(shí)現(xiàn)了類內(nèi)函數(shù)的共享； 同時(shí)控制了類外共享訪問的范圍和權(quán)限數(shù)據(jù)與函數(shù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉26使用全局變量使用全局變量#include#includeusing namespace std;using namespace std;int int x,y,z;x,y,

21、z;void main() void main() x=3;x=3; y=5 y=5; ; max(); max(); cout “max=” cout “max=” z z endl; /y?x:yz=xy?x:y; ; 數(shù)據(jù)與函數(shù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉使用全局變量使用全局變量#includeusing namespace std;int global;void f() global=5; void g() cout global endl; int main() f(); g(); /輸出“5” return 0;27C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉28將函數(shù)與數(shù)據(jù)封裝將函數(shù)與數(shù)據(jù)封

22、裝#includeusing namespace std;class Application public: void f(); void g(); private: int global;void Application:f() global = 5;void Application:g() cout global endl;int main() Application MyApp; MyApp.f(); MyApp.g(); return 0;數(shù)據(jù)與函數(shù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉29靜態(tài)數(shù)據(jù)成員靜態(tài)數(shù)據(jù)成員l靜態(tài)數(shù)據(jù)成員靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 用關(guān)鍵字static聲明 該類的所有對(duì)象維護(hù)該成員的

23、同一個(gè)拷貝 必須在類外定義和初始化，用(:)來指明所屬的類。靜態(tài)成員C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉30例例5-4 具有靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的具有靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的 Point類類#include #include using namespace std;using namespace std;class Pointclass Point public:public:Point(int x=0, int y=0) : x(x), y(y) Point(int x=0, int y=0) : x(x), y(y) countcount+; +; Point(Point &p);Point(Point

24、&p);int getX() return x; int getX() return x; int getY() return y; int getY() return y; void showCount() void showCount() cout Object count=“ cout Object count=“ countcount endl; endl; private:private:int x,y;int x,y;static int countstatic int count; ;靜態(tài)成員Point:Point(Point &p) Point:Point(Po

25、int &p) x = p.x;x = p.x;x = p.y;x = p.y;count+; count+; int Point:count=0;int Point:count=0; / /這里不初始化為這里不初始化為0 0可以，但是這句話可以，但是這句話必須有必須有int main() int main() Point a(4,5);Point a(4,5);coutPoint A:a.getX(),a.getY();coutPoint A:a.getX(),a.getY();a.a.showCount();showCount();Point b(a);Point b(a);cou

26、tPoint B:b.getX(),b.getY();coutPoint B:b.getX(),b.getY();b.b.showCount();showCount();return 0;return 0; 28C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉32靜態(tài)成員函數(shù)舉例靜態(tài)成員函數(shù)舉例#include using namespace std;class Application public: static void f(); static void g();private: static int global;int Application:global=0;void Application:f()

27、global=5;void Application:g() cout global endl;int main() Application:f();Application:g();return 0;靜態(tài)成員C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉靜態(tài)成員函數(shù)靜態(tài)成員函數(shù)l靜態(tài)成員函數(shù) 類外代碼可以使用類名和作用域操作符來調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)。 靜態(tài)成員函數(shù)只能引用屬于該類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員或靜態(tài)成員函數(shù)。33靜態(tài)成員C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉34靜態(tài)成員函數(shù)舉例靜態(tài)成員函數(shù)舉例class A class A public:public:staticstatic void f(A a); void f(A a

28、);private:private:int x;int x;void A:f(A a) void A:f(A a) cout cout x x; /; /對(duì)對(duì)x x的引用是的引用是錯(cuò)誤錯(cuò)誤的的cout a.x; /cout a.x; /正確正確 靜態(tài)成員C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉35具有靜態(tài)數(shù)據(jù)、函數(shù)成員的具有靜態(tài)數(shù)據(jù)、函數(shù)成員的 Point類類#include #include using namespace std;using namespace std;class Point class Point /Point/Point類定義類定義public:public:/外部接口外部接口P

29、oint(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) count+; Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) count+; Point(Point &p);Point(Point &p); Point() count-; Point() count-; int getX() return x; int getX() return x; int getY() return y; int getY() return y; static void showCount() static void showCount(

30、) /靜態(tài)函數(shù)成員靜態(tài)函數(shù)成員 cout Object count = count endl;cout Object count = count endl; private:private:/私有數(shù)據(jù)成員私有數(shù)據(jù)成員int x, y;int x, y;static int count;static int count;/靜態(tài)數(shù)據(jù)成員聲明靜態(tài)數(shù)據(jù)成員聲明;靜態(tài)成員Point:Point(Point &p) Point:Point(Point &p) x = p.x;x = p.x;y = p.y;y = p.y;count+;count+; int Point:count=0;i

31、nt Point:count=0;int main() /int main() /主函數(shù)實(shí)現(xiàn)主函數(shù)實(shí)現(xiàn)Point a(4,5);Point a(4,5);/聲明對(duì)象聲明對(duì)象A AcoutPoint A,a.getX(),a.getY();coutPoint A,a.getX(),a.getY();Point:showCount()Point:showCount(); ;/輸出對(duì)象個(gè)數(shù)輸出對(duì)象個(gè)數(shù)Point b(a);Point b(a);/聲明對(duì)象聲明對(duì)象B BcoutPoint B,b.GetX(),b.GetY();coutPoint B,b.GetX(),b.GetY();Point:

32、showCount()Point: showCount(); ; /輸出對(duì)象個(gè)數(shù)輸出對(duì)象個(gè)數(shù)return 0;return 0; 32C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉友元友元class A public: void display() cout xendl int getX() return x;private: int x;class B public : void set (int i); void display();private: A a;37void B:set(int i) a.x=I;friend class B;C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉38友元友元l友元是友元是C+提供的

33、一種破壞數(shù)據(jù)封裝提供的一種破壞數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)隱藏的機(jī)制。和數(shù)據(jù)隱藏的機(jī)制。l通過將一個(gè)模塊聲明為另一個(gè)模塊的通過將一個(gè)模塊聲明為另一個(gè)模塊的友元，一個(gè)模塊能夠引用到另一個(gè)模友元，一個(gè)模塊能夠引用到另一個(gè)模塊中本是被隱藏的信息。塊中本是被隱藏的信息。l可以使用友元函數(shù)和友元類?？梢允褂糜言瘮?shù)和友元類。l為了確保數(shù)據(jù)的完整性，及數(shù)據(jù)封裝為了確保數(shù)據(jù)的完整性，及數(shù)據(jù)封裝與隱藏的原則，建議盡量不使用或少與隱藏的原則，建議盡量不使用或少使用友元。使用友元。 友 元C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉39友元函數(shù)友元函數(shù)l友元函數(shù)是在類聲明中由關(guān)鍵字友元函數(shù)是在類聲明中由關(guān)鍵字friend修飾說明的非成員函數(shù)

34、，在它的函數(shù)修飾說明的非成員函數(shù)，在它的函數(shù)體中能夠通過對(duì)象名訪問體中能夠通過對(duì)象名訪問 private 和和 protected成員成員l作用：增加靈活性，使程序員可以在作用：增加靈活性，使程序員可以在封裝和快速性方面做合理選擇。封裝和快速性方面做合理選擇。l訪問對(duì)象中的成員必須通過對(duì)象名。訪問對(duì)象中的成員必須通過對(duì)象名。 友 元C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉40例例5-6 使用友元函數(shù)計(jì)算兩點(diǎn)距離使用友元函數(shù)計(jì)算兩點(diǎn)距離#include #include #include #include class Point class Point /Point/Point類聲明類聲明public:p

35、ublic:/外部接口外部接口Point(int x=0, int y=0) : x(x), y(y) Point(int x=0, int y=0) : x(x), y(y) int getX() return x; int getX() return x; int getY() return y; int getY() return y; friend float friend float distdist(Point &a, Point &b);(Point &a, Point &b); private:private:/私有數(shù)據(jù)成員私有數(shù)據(jù)成員int x

36、, y;int x, y; 友 元float dist( Point& a, Point& b) float dist( Point& a, Point& b) double x = double x = a a.x .x - b- b.x;.x; double y = double y = a a.y - .y - b b.y;.y; return static_cast(sqrt(x return static_cast(sqrt(x * * x + y x + y * * y); y); int main() int main() Point p1(1,

37、1), p2(4, 5); Point p1(1, 1), p2(4, 5); cout The distance is: ; cout The distance is: ; cout dist(p1, p2) endl; cout dist(p1, p2) endl; return 0; return 0; 36C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉42友元類友元類l若一個(gè)類為另一個(gè)類的友元，則此類若一個(gè)類為另一個(gè)類的友元，則此類的所有成員都能訪問對(duì)方類的私有成的所有成員都能訪問對(duì)方類的私有成員。員。l聲明語法：將友元類名在另一個(gè)類中聲明語法：將友元類名在另一個(gè)類中使用使用friend修飾說明。修飾

38、說明。 友 元C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉43友元類舉例友元類舉例class A class A friend class B friend class B; ;public:public: void display() void display() cout x endl; cout x endl; private:private: int x; int x; class B class B public:public: void set(int i); void set(int i); void display(); void display();private:private: A A

39、 a; a; 友 元void B:set(int i) void B:set(int i) a.xa.x=i;=i; void B:display() void B:display() a.display(); a.display(); /這里即使不定義友元這里即使不定義友元類，也可以直接訪問類類，也可以直接訪問類a a的的displaydisplay（）函（）函數(shù)，因?yàn)檫@個(gè)是數(shù)，因?yàn)檫@個(gè)是publicpublic的，也就是共有的。的，也就是共有的。 39C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉45友元關(guān)系是單向的友元關(guān)系是單向的如果聲明如果聲明B類是類是A類的友元，類的友元，B類的類的成員函數(shù)就可以訪

40、問成員函數(shù)就可以訪問A類的私有和保護(hù)類的私有和保護(hù)數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)，但A類的成員函數(shù)卻不能訪問類的成員函數(shù)卻不能訪問B類的私有、保護(hù)數(shù)據(jù)。類的私有、保護(hù)數(shù)據(jù)。C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉46常類型常類型 常類型的對(duì)象必須進(jìn)行初始化，而且不能被常類型的對(duì)象必須進(jìn)行初始化，而且不能被更新。更新。l常對(duì)象：必須進(jìn)行初始化常對(duì)象：必須進(jìn)行初始化, ,不能被更新。不能被更新。const 類名 對(duì)象名l常引用：被引用的對(duì)象不能被更新。常引用：被引用的對(duì)象不能被更新。const 類型說明符 &引用名l常數(shù)組：數(shù)組元素不能被更新常數(shù)組：數(shù)組元素不能被更新( (下一章介紹下一章介紹) )。類型說明符 co

41、nst 數(shù)組名大小.l常指針：指向常量的指針常指針：指向常量的指針( (下一章介紹下一章介紹) )。 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉47常對(duì)象舉例常對(duì)象舉例class Aclass A public: public: A(int i,int j) x=i; y=j; A(int i,int j) x=i; y=j; . . private: private: int x,y; int x,y;A A const const a(3,4); /aa(3,4); /a是常對(duì)象，不能被更新是常對(duì)象，不能被更新 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉48用用const修飾的對(duì)象成員

42、修飾的對(duì)象成員l常成員函數(shù)常成員函數(shù)使用const關(guān)鍵字說明的函數(shù)。常成員函數(shù)不更新對(duì)象的數(shù)據(jù)成員。常成員函數(shù)說明格式：類型說明符 函數(shù)名（參數(shù)表）const;這里，const是函數(shù)類型的一個(gè)組成部分，因此在實(shí)現(xiàn)部分也要帶const關(guān)鍵字。const關(guān)鍵字可以被用于參與對(duì)重載函數(shù)的區(qū)分l通過常對(duì)象只能調(diào)用它的常成員函數(shù)。通過常對(duì)象只能調(diào)用它的常成員函數(shù)。l常數(shù)據(jù)成員常數(shù)據(jù)成員使用const說明的數(shù)據(jù)成員。 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉49例例5-7 常成員函數(shù)舉例常成員函數(shù)舉例# #includeincludeusing namespace std;using namespac

43、e std;class R class R public:public: R(int r1, int r2) : r1(r1), r2(r2) R(int r1, int r2) : r1(r1), r2(r2) void print(); void print(); void print() void print() constconst; ;private:private: int r1, r2; int r1, r2; 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)void R:print() void R:print() cout r1 : r2 endl; cout r1 : r2 endl; void R:pri

44、nt() const void R:print() const cout r1 ; r2 endl; cout r1 ; r2 endl; int main() int main() R a(5,4); R a(5,4); a.print(); / a.print(); /調(diào)用調(diào)用void print()void print() const R b(20,52);const R b(20,52); b.print();b.print(); / /調(diào)用調(diào)用void print() constvoid print() constreturn 0;return 0; 45C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭

45、莉51例例5-8 常數(shù)據(jù)成員舉例常數(shù)據(jù)成員舉例#include #include using namespace std;using namespace std;class A class A public:public:A(int i);A(int i);void print();void print();private:private:const int a;const int a;static const int static const int b b; /; /靜態(tài)常數(shù)據(jù)成員靜態(tài)常數(shù)據(jù)成員; 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)const int A:b=10; const int A:b=10; A:A

46、(int i) : a(i) A:A(int i) : a(i) void A:print() void A:print() cout a : b endl; cout a : b endl; int main() int main() / /* *建立對(duì)象建立對(duì)象a a和和b b，并以，并以100100和和0 0作為初值，分別調(diào)用構(gòu)造函作為初值，分別調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，通過構(gòu)造函數(shù)的初始化列表給對(duì)象的常數(shù)據(jù)成員數(shù)，通過構(gòu)造函數(shù)的初始化列表給對(duì)象的常數(shù)據(jù)成員賦初值賦初值* */ / A a1(100), a2(0); A a1(100), a2(0); a1.print(); a1.print();

47、 a2.print(); a2.print(); return 0; return 0; 47C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉53例例5-9常引用作形參常引用作形參#include #include #include #include using namespace std;using namespace std;class Point class Point /Point/Point類定義類定義public:public:/外部接口外部接口Point(int x = 0, int y = 0)Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) : x(x), y(

48、y) int getX() return x; int getX() return x; int getY() return y; int getY() return y; friend float dist(friend float dist(const Point &p1, const const Point &p1, const Point &p2Point &p2););private:private:/私有數(shù)據(jù)成員私有數(shù)據(jù)成員int x, y;int x, y; 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉例例5-9常引用作形參常引用作形參float

49、dist(float dist(const Point &p1, const Point &p2const Point &p1, const Point &p2) ) double x = p1.x - p2.x;double x = p1.x - p2.x;double y = p1.y - p2.y;double y = p1.y - p2.y;return static_cast(sqrt(x return static_cast(sqrt(x * * x + y x + y * * y); y); int main() int main() /主函數(shù)主函

50、數(shù)const Point myp1(1, 1), myp2(4, 5);const Point myp1(1, 1), myp2(4, 5);cout The distance is: ;cout The distance is: ;cout dist(myp1, myp2) endl;cout dist(myp1, myp2) endl;return 0;return 0; 54 共享數(shù)據(jù)的保護(hù)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉55編譯預(yù)處理命令編譯預(yù)處理命令l#include #include 包含指令包含指令將一個(gè)源文件嵌入到當(dāng)前源文件中該點(diǎn)處。#include l按標(biāo)準(zhǔn)方式搜索，文件位于C

51、+系統(tǒng)目錄的include子目錄下#include文件名l首先在當(dāng)前目錄中搜索，若沒有，再按標(biāo)準(zhǔn)方式搜索。l#define #define 宏定義指令宏定義指令定義符號(hào)常量，很多情況下已被const定義語句取代。定義帶參數(shù)宏，已被內(nèi)聯(lián)函數(shù)取代。l#undef#undef刪除由#define定義的宏，使之不再起作用。C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉56條件編譯指令條件編譯指令 #if #if 和和 #endif#endif#if#if 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 /當(dāng)當(dāng)“ “ 常量表達(dá)式常量表達(dá)式”非零時(shí)編譯非零時(shí)編譯 程序正文程序正文 #endif#endif. 編譯預(yù)處理命令C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué)

52、 鄭莉57條件編譯指令條件編譯指令#else#else #if #if 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 /當(dāng)當(dāng)“ “ 常量表達(dá)式常量表達(dá)式”非零時(shí)編譯非零時(shí)編譯 程序正文1#else /當(dāng)“ 常量表達(dá)式”為零時(shí)編譯 程序正文2#endif 編譯預(yù)處理命令C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉58條件編譯指令條件編譯指令 #elif#if #if 常量表達(dá)式常量表達(dá)式1 1 程序正文程序正文1 1 /當(dāng)當(dāng)“ “ 常量表達(dá)式常量表達(dá)式1”1”非零時(shí)編譯非零時(shí)編譯#elif #elif 常量表達(dá)式常量表達(dá)式2 2 程序正文程序正文2 2 /當(dāng)當(dāng)“ “ 常量表達(dá)式常量表達(dá)式2”2”非零時(shí)編譯非零時(shí)編譯#else#els

53、e 程序正文程序正文3 3 /其他情況下編譯其他情況下編譯#endif#endif 編譯預(yù)處理命令C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉59條件編譯指令條件編譯指令#ifdef #ifdef 標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符 程序段程序段1 1#else#else 程序段程序段2 2#endif#endif如果如果“標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符”經(jīng)經(jīng)#defined#defined定義過，且定義過，且未經(jīng)未經(jīng)undefundef刪除，則編譯程序段刪除，則編譯程序段1 1，否則，否則編譯程序段編譯程序段2 2。 編譯預(yù)處理命令C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉60條件編譯指令條件編譯指令#ifndef #ifndef 標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符 程序段程序

54、段1 1#else#else 程序段程序段2 2#endif#endif如果如果“標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符”未被定義過，則編譯程未被定義過，則編譯程序段序段1 1，否則編譯程序段，否則編譯程序段2 2。 編譯預(yù)處理命令C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉61多文件結(jié)構(gòu)（例多文件結(jié)構(gòu)（例5-10）l一個(gè)源程序可以劃分為多個(gè)源文件：一個(gè)源程序可以劃分為多個(gè)源文件：類聲明文件（.h文件）類實(shí)現(xiàn)文件（.cpp文件）類的使用文件（main()所在的.cpp文件）l利用工程來組合各個(gè)文件。利用工程來組合各個(gè)文件。C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉62不使用條件編譯的頭文件不使用條件編譯的頭文件/main.cpp#include

55、 file1.h#include file2.hint main() /file1.h#include head.h /file2.h#include head.h /head.h class Point 多文件結(jié)構(gòu)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉63使用條件編譯的頭文件使用條件編譯的頭文件/head.h/head.h#ifndef #ifndef HEAD_HHEAD_H #define #define HEAD_HHEAD_H class Point class Point #endif#endif 多文件結(jié)構(gòu)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉常成員函數(shù)的聲明原則常成員函數(shù)的聲明原則l適當(dāng)?shù)貙⒊?/p>

56、員函數(shù)聲明為常成員函數(shù)，適當(dāng)?shù)貙⒊蓡T函數(shù)聲明為常成員函數(shù)，能夠提高代碼質(zhì)量。能夠提高代碼質(zhì)量。l凡是不會(huì)改變對(duì)象狀態(tài)的函數(shù)，都應(yīng)當(dāng)凡是不會(huì)改變對(duì)象狀態(tài)的函數(shù)，都應(yīng)當(dāng)聲明為常成員函數(shù)。聲明為常成員函數(shù)。l什么是改變對(duì)象狀態(tài)？什么是改變對(duì)象狀態(tài)？ 改變對(duì)象狀態(tài)，不簡單地等同于改變成員數(shù)據(jù)的值。 只要一個(gè)成員函數(shù)執(zhí)行與否，不會(huì)影響以后接口函數(shù)的調(diào)用結(jié)果，都可以認(rèn)為它不會(huì)改變對(duì)象狀態(tài)。64深 度 探 索C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉常成員函數(shù)的聲明原則常成員函數(shù)的聲明原則class Line class Line /Line/Line類的定義類的定義public:public: /外部接口外部接口Li

57、ne(const Point &p1, const Point &p2)Line(const Point &p1, const Point &p2) : p1(p1), p2(p2), len(-1) : p1(p1), p2(p2), len(-1) double getLen();double getLen();private:private:/私有數(shù)據(jù)成員私有數(shù)據(jù)成員Point p1, p2;Point p1, p2;/Point/Point類的對(duì)象類的對(duì)象p1,p2p1,p2double len;double len;double Line:getLen() double Line:getLen() if (len 0) if (len 0) double x = p1.getX() - p2.