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1、第五章 C++程序的結(jié)構(gòu),C++語言程序設(shè)計,本章主要內(nèi)容,作用域與可見性 對象的生存期 數(shù)據(jù)與函數(shù) 靜態(tài)成員 共享數(shù)據(jù)的保護(hù) 友元 編譯預(yù)處理命令 多文件結(jié)構(gòu)和工程,函數(shù)原型的作用域,函數(shù)原型中的參數(shù)，其作用域始于(，結(jié)束于)。 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它地方，因而可有可無。,作用域與可見性,塊作用域,在塊中聲明的標(biāo)識符，其作用域自聲明處起，限于塊中，例如： void fun(int a) int b(a); cinb; if (b0) int c; ...... ,作用域與
2、可見性,類作用域,類作用域作用于特定的成員名。 類X的成員M具有類作用域，對M的訪問方式如下： 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prt-M,作用域與可見性,文件作用域,不在前述各個作用域中出現(xiàn)的聲明，具有文件作用域，這樣聲明的標(biāo)識符的作用域開始于聲明點，結(jié)束于文件尾。,作用域與可見性,可見性,可見性是從對標(biāo)識符的引用的角度來談的概念 可見性表示從內(nèi)層作用域向外層作用域“看”時能看見什么。 如果標(biāo)識在某處可見，則就可以在該處引用此標(biāo)識符。,作用域與可見性,可見性,標(biāo)識符應(yīng)聲明在先，引用在后。 如果某
3、個標(biāo)識符在外層中聲明，且在內(nèi)層中沒有同一標(biāo)識符的聲明，則該標(biāo)識符在內(nèi)層可見。 對于兩個嵌套的作用域，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)識符，則外層作用域的標(biāo)識符在內(nèi)層不可見。,作用域與可見性,同一作用域中的同名標(biāo)識符,在同一作用域內(nèi)的對象名、函數(shù)名、枚舉常量名會隱藏同名的類名或枚舉類型名。 重載的函數(shù)可以有相同的函數(shù)名。,作用域與可見性,#include using namespace std; int i; //文件作用域 int main() i=5; int i; //塊作用域 i=7; cout<
4、; //輸出5 return 0; ,作用域與可見性,例 5.1,對象的生存期,對象從產(chǎn)生到結(jié)束的這段時間就是它的生存期。在對象生存期內(nèi)，對象將保持它的值，直到被更新為止。,靜態(tài)生存期,這種生存期與程序的運行期相同。 在文件作用域中聲明的對象具有這種生存期。 在函數(shù)內(nèi)部聲明靜態(tài)生存期對象，要冠以關(guān)鍵字static 。,對象的生存期,#include using namespace std; int i=5; //文件作用域 int main() cout<
5、是的對象是動態(tài)生存期的對象（習(xí)慣稱局部生存期對象）。 開始于程序執(zhí)行到聲明點時，結(jié)束于命名該標(biāo)識符的作用域結(jié)束處。,對象的生存期,#include using namespace std; void fun(); int main() fun(); fun(); void fun() static int a=1; int i=5; a++; i++; cout<
6、ace std; int i=1; // i 為全局變量，具有靜態(tài)生存期。 int main() static int a; // 靜態(tài)局部變量，有全局壽命，局部可見。 int b=-10; // b, c為局部變量，具有動態(tài)生存期。 int c=0; void other(void); cout<<---MAIN---n; cout<< i: <
7、10; other(); ,對象的生存期,void other(void) static int a=2; static int b; // a,b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)時被初始化。 int c=10; // C為局部變量，具有動態(tài)生存期， //每次進(jìn)入函數(shù)時都初始化。 a=a+2; i=i+32; c=c+5; cout<<---OTHER---n; cout<< i: <
8、0 ---OTHER--- i: 33 a: 4 b: 0 c: 15 ---MAIN--- i: 33 a: 0 b: -10 c: 8 ---OTHER--- i: 75 a: 6 b: 4 c: 15,18,例5-3具有靜態(tài)、動態(tài)生存期對象的時鐘程序,#include using namespace std; class Clock//時鐘類聲明 public://外部接口 Clock(); void SetTime(int NewH, int NewM, int NewS); //三個形參均具有函數(shù)原型作用域 void ShowTime(); Clock() private://私有數(shù)
9、據(jù)成員 int Hour,Minute,Second; ;,對象的生存期,//時鐘類成員函數(shù)實現(xiàn) Clock::Clock()//構(gòu)造函數(shù) Hour=0; Minute=0; Second=0; void Clock::SetTime(int NewH, int NewM, int NewS) Hour=NewH; Minute=NewM; Second=NewS; void Clock::ShowTime() cout<
10、存期，文件作用域 int main()//主函數(shù) cout<
11、ond time output: 8:30:30,22,數(shù)據(jù)與函數(shù),數(shù)據(jù)存儲在局部對象中，通過參數(shù)傳遞實現(xiàn)共享函數(shù)間的參數(shù)傳遞。 數(shù)據(jù)存儲在全局對象中。 將數(shù)據(jù)和使用數(shù)據(jù)的函數(shù)封裝在類中。,數(shù)據(jù)與函數(shù),使用全局對象,#include using namespace std; int global; void f() global=5; void g() cout<
12、 public: void f(); void g(); private: int global; ; void Application::f() global=5; void Application::g() cout<
13、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)。,靜態(tài)成員,例5-4 具有靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的 Point類,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx=0, int yy=0) X=xx; Y=yy; countP++; Point(Point ,靜態(tài)成員,Point::Point(Point ,28,靜態(tài)成員函數(shù)舉例,#include using namespace std; class Application public: static void f(); static
14、void g(); private: static int global; ; int Application::global =0;,void Application::f() global=5; void Application::g() cout<
15、; //對x的引用是錯誤的 cout<
16、用友元函數(shù)和友元類。 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使用友元。,友 元,友元函數(shù),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)，在它的函數(shù)體中能夠通過對象名訪問 private 和 protected成員 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。 訪問對象中的成員必須通過對象名。,友 元,例5-6 使用友元函數(shù)計算兩點距離,#include #include using namespace std; class Point//Point類聲明 public://外部接口 Point(int xx=0, int yy=0) X
17、=xx;Y=yy; int GetX() return X; int GetY() return Y; friend float Distance(Point ,友 元,double Distance( Point ,36,友元類,若一個類為另一個類的友元，則此類的所有成員都能訪問對方類的私有成員。 聲明語法：將友元類名在另一個類中使用friend修飾說明。,友 元,友元類舉例,class A friend class B; public: void Display() cout<
18、t(int i); void Display(); private: A a; ;,友 元,void B::Set(int i) a.x=i; void B::Display() a.Display(); ,39,友元關(guān)系是單向的,如果聲明B類是A類的友元，B類的成員函數(shù)就可以訪問A類的私有和保護(hù)數(shù)據(jù)，但A類的成員函數(shù)卻不能訪問B類的私有、保護(hù)數(shù)據(jù)。,常類型,常類型的對象必須進(jìn)行初始化，而且不能被更新。 常引用：被引用的對象不能被更新。 const 類型說明符 void display(const double ,共享數(shù)據(jù)的保護(hù),常對象舉例,class A public: A(
19、int i,int j) x=i; y=j; ... private: int x,y; ; A const a(3,4); //a是常對象，不能被更新,共享數(shù)據(jù)的保護(hù),用const修飾的對象成員,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)類型的一個組成部分，因此在實現(xiàn)部分也要帶const關(guān)鍵字。 const關(guān)鍵字可以被用于參與對重載函數(shù)的區(qū)分 通過常對象只能調(diào)用它的常成員函數(shù)。 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),例5-8 常成員函數(shù)
20、舉例,#include using namespace std; class R public: R(int r1, int r2)R1=r1;R2=r2; void print(); void print() const; private: int R1,R2; ;,共享數(shù)據(jù)的保護(hù),void R::print() cout<
21、(20,52); b.print(); //調(diào)用void print() const ,46,例5-9 常數(shù)據(jù)成員舉例,#include using namespace std; class A public: A(int i); void print(); const int,共享數(shù)據(jù)的保護(hù),const int A::b=10; A::A(int i):a(i),r(a) void A::print() cout<
22、*/ A a1(100),a2(0); a1.print(); a2.print(); ,48,編譯預(yù)處理命令,#include 包含指令 將一個源文件嵌入到當(dāng)前源文件中該點處。 #include 按標(biāo)準(zhǔn)方式搜索，文件位于C++系統(tǒng)目錄的include子目錄下 #include文件名 首先在當(dāng)前目錄中搜索，若沒有，再按標(biāo)準(zhǔn)方式搜索。 #define 宏定義指令 定義符號常量，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。 #undef 刪除由#define定義的宏，使之不再起作用。,條件編譯指令 #if 和 #endif,#if 常量表達(dá)式 //當(dāng)“ 常量表達(dá)
23、式”非零時編譯 程序正文 #endif ......,編譯預(yù)處理命令,條件編譯指令#else,#if 常量表達(dá)式 //當(dāng)“ 常量表達(dá)式”非零時編譯 程序正文1 #else //當(dāng)“ 常量表達(dá)式”為零時編譯 程序正文2 #endif,編譯預(yù)處理命令,條件編譯指令 #elif,#if 常量表達(dá)式1 程序正文1 //當(dāng)“ 常量表達(dá)式1”非零時編譯 #elif 常量表達(dá)式2 程序正文2 //當(dāng)“ 常量表達(dá)式2”非零時編譯 #else 程序正文3 //其它情況下編譯 #endif,編譯預(yù)處理命令,條件編譯指令,#ifdef 標(biāo)識符 程序段1 #else 程序段2 #endif 如
24、果“標(biāo)識符”經(jīng)#defined定義過，且未經(jīng)undef刪除，則編譯程序段1，否則編譯程序段2。,編譯預(yù)處理命令,條件編譯指令,#ifndef 標(biāo)識符 程序段1 #else 程序段2 #endif 如果“標(biāo)識符”未被定義過，則編譯程序段1，否則編譯程序段2。,編譯預(yù)處理命令,多文件結(jié)構(gòu)（例5-10）,一個源程序可以劃分為多個源文件： 類聲明文件（.h文件） 類實現(xiàn)文件（.cpp文件） 類的使用文件（main()所在的.cpp文件） 利用工程來組合各個文件。,不使用條件編譯的頭文件,//main.cpp #include file1.h #include file2.h int main() //file1.h #include head.h ,//file2.h #include head.h //head.h class Point ,多文件結(jié)構(gòu),使用條件編譯的頭文件,//head.h #ifndef HEAD_H #define HEAD_H class Point #endif,多文件結(jié)構(gòu),
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