第9章 类和对象.docx

1、第9章 类和对象第9章 类和对象本章目的：1、 理解面向对象程序设计的思想；2、 掌握类的声明和对象的定义方法；3、 掌握类成员函数的定义和调用方式以及类成员的引用方法。9.1 引言到目前为止，我们所学习的C+的编程方法都属于面向过程的程序设计，不是真正意义上的C+。这些知识对于解决规模较小的程序，程序设计人员可以将问题转化为若干个模块，通过实现每一个模块完成任务，但是这样的方法对于大规模的程序就显得力不从心了，那么从这次课开始我们就要进入C+的精髓部分面向对象的程序设计。该设计方法就是为解决大规模程序设计中出现的困难而产生的（具体思想详见附件）。9.2 类的声明和对象的定义首先要明确类和对象

2、的关系 类是对象的抽象，对象是类的具体实例(instance)； 类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。在C+中，需要先声明一个类类型，然后再用它去定义若干个同类型的对象。对象就是类类型的一个变量。可以说类是对象的模板，是用来定义对象的一种抽象类型。9.2.1 声明类类型的方法class 类名private: 私有的数据和成员函数; public: 公用的数据和成员函数; protected: 受保护的数据和成员函数;private、 protected、public称为成员访问限定符(member access specifier)。注意：如果在类的定义中不指定限定符，则系统

3、默认为私有的(private)。说明：(1) 用private声明的成员称为私有成员，它只能被类中的成员函数访问，不能被类外访问，但可以被友元类的成员函数访问（后面讲到）。(2) 用protected声明的成员称为受保护成员，它不能被类外访问(这点与私有成员类似)，但可以被派生类的成员函数访问（后面讲到）。(3) 用public声明的成员称为公有的成员，它可以被类中的成员函数访问，也可以被类外访问。9.2.2 对比结构体类型struct student int num; char name20; char sex;Student stud1;定义了结构体类型，并定义了结构体变量class st

4、udent int num; char name20; char sex; void display() cout“num:”numendl; cout“name:”nameendl; cout“sex:”sexendl; ;student stud1;定义了类类型，以及类变量。class中 display为成员函数，函数体是具体的操作。从上述可以看出，二者的区别为：(1) 结构体中只有成员变量，没有成员函数，而类中是二者兼有的；(2) 结构体中的成员没有访问限制，即均可通过结构体变量引用，而类成员只有public成员才可通过对象引用。9.2.3 对象的定义与结构体变量定义的方法类似，同样也有

5、三种方法：A. 先声明类类型，再定义对象例如：class student private: public: protected: ;student stud1B. 定义类类型的同时定义对象例如：class student private: public: protected: stud1;C. 不出现类名直接定义对象例如：class private: public: protected: stud1;9.3 类的成员函数9.3.1 成员函数的定义类的成员函数(简称类函数)是函数的一种，它的用法和作用与普通函数基本上是一样的。其定义方式如下：(1) 在类体中定义例如：函数返回值类型 函数名 (参

6、数表)/函数体可以被指定为private（私有的）、public（共有的）或protected（受保护的）(2) 在类外定义例如：函数返回值类型 类名：函数名 (参数表)/函数体在类外定义类函数时，必须在函数名前面加上类名和作用域限定符”:”。例如：class student public: void display(); private: int num; char name20; char sex;void student : display() cout“num:”numendl; cout“name:”nameendl; cout“sex:”sexendl;student stud1;

7、(3) inline成员函数 类的成员函数也可以指定为内置函数。 C+要求对一般的内置函数要用关键字inline声明，但对类内定义的成员函数，可以省略inline。例如：class student public: inline void display(); private: int num; char name20; char sex;inline void student : display() cout“num:”numendl; cout“name:”nameendl; cout“sex:”sexabc; ;coutsizeof(time)endl;答案：129.4 对象成员的引用现在

8、大家来回忆一下对结构体成员的访问方法，其实对于访问对象中的成员，其方法与访问结构体成员类似，可归纳为：(1) 通过对象名和成员运算符访问对象中的成员;(2) 通过指向对象的指针访问对象中的成员;(3) 通过对象的引用变量访问对象中的成员。例9.2 对于如下类和对象的定义class student public: void display(); int num; char name20; char sex;void student : display() cout“num:”numendl; cout“name:”nameendl; cout“sex:”sexnum=1001; 或(*p).nu

9、m=1001;(3) student &stud2=stud1;stud2.num=1001;思考：如果将例9.2中程序做如下修改，上述引用还对吗？为什么？class student public: void display(); private: int num; char name20; char sex;void student : display() cout“num:”numendl; cout“name:”nameendl; cout“sex:”sexendl;student stud1,*p;9.5 类的封装性与信息隐蔽(1) 公用接口与私有实现的分离 如果不必公开的信息，使用：

10、private 要公开的，才使用：public(2) 类声明和成员函数定义的分离 为便于多个程序使用某类，应当把类的声明和成员函数的声明放在头文件中（即.h文件），把成员函数的定义放在另一个文件中（即.cpp文件）。(3) 面向对象程序设计中的几个名词 “方法”(method)：“方法”是指对数据的操作（类的成员函数）。一个“方法”对应一种操作。 外界是通过发“消息”来激活有关方法的。 “消息”：其实就是一个命令，由程序语句来实现。 发送“消息”：一个对象通知另一个对象执行它的某条成员函数。 接收“消息”：一个对象接收到另一个对象要求它执行它的某条成员函数的信息。例如对例9.2中的程序段，对象

11、就是stud1，方法即为display()，而stud1.display()是消息例9.3 #include using namespace std;class Timepublic: int hour; int minute; int sec;int main( ) Time t1; cint1.hour; cint1.minute; cint1.sec; coutt1.hour“:“; cout t1.minute“:“; coutt1.sec endl; return 0;例9.4 找出一个整型数组中元素的最大值（用类处理）。/Array_max.h文件class Array_max p

12、ublic: void set_value( ); void max_value( ); void show_value( ); private: int array10; int max; ;/Array_max.cpp文件#include #include Array_max.husing namespace std;void Array_maxset_value( ) int i; for (i=0;iarrayi;void Array_maxmax_value( ) int i; max=array0; for (i=1;imax) max=arrayi;void Array_maxs

13、how_value( ) coutmax=max;/main.cpp文件#include #include Array_max.husing namespace std;int main( ) Array_max arrmax; arrmax.set_value( ); arrmax.max_value( ); arrmax.show_value( ); return 0;例9.5 矩形类。/CRectangle.hclass CRectangle int x, y; public: void set_values (int,int); int area () return (x*y); ;/

14、CRectangle.cpp#include CRectangle.hvoid CRectangle:set_values (int a, int b) x = a; y = b;/main.cpp#include #include CRectangle.husing namespace std;int main () CRectangle rect; rect.set_values (3,4); cout area: rect.area(); return 0;程序运行结果：例9.6 复数类。/Complex.h#include using namespace std;class Compl

15、exprivate: double real,imag;public: void setValue(double, double); double getReal()return real; double getImag()return imag; void display(); Complex conjugate();/main.cpp#include #include Complex.husing namespace std;void main() Complex c,conj; c.setValue(1.1,2.1); cout 实部为： c.getReal() endl; cout 虚

16、部为： c.getImag() endl; conj = c.conjugate(); cout 复数的; c.display(); cout 共轭为：; conj.display(); cout endl;/Complex.cpp#include Complex.hvoid Complex:setValue(double a, double b) real = a; imag = b;void Complex:display() cout 0) cout +; cout imag; cout i;Complex Complex:conjugate() Complex con; con.real = real; con.imag = -1.0 * imag; return con;程序运行结果：