第10章 对象和类

1.C++中的类

一般来说，类规范由两个部分组成：

• 类声明：以数据成员的方式描述数据部分，以成员函数的方式描述公有接口。
• 类方法定义：描述如何实现类成员函数。

通常，C++程序员将接口（类定义）放在头文件中，并将实现（类方法的代码）放在源代码文件中。

class Stock
{
private:
	std::string company;
	long shares;
	double share_val;
	double total_val;
	...
public:
	void acquire(const std::string & co, long n, double pr);
	void buy(long num, double price);
	void sell(long num, double price);
	...
};

其中，关键字private表示后面的对象成员为私有。关键字public表示后面的对象成员为公有。

不必在类声明中使用关键字private，因为这是类对象的默认访问控制。

C++中类和结构的唯一区别是，结构的默认访问类型是public，而类为private。

类方法的完整名称中包括类名。Stock::buy()是函数的限定名；而简单的buy()是全名的缩写（非限定名），它只能在类作用域中使用。

方法可以访问类的私有成员。非成员函数只能访问类的公有成员（友元除外）。

类声明会自动将短小的成员函数作为内联函数，所以定义位于类声明中的函数如果符合内联函数的要求，这个方法将会自动成为内联函数。内联函数的特殊规则要求在每个使用它们的文件中都对其进行定义。确保内联定义对多文件程序中的所有文件都可用的、最简便的方法是：将内联定义放在定义类的头文件中。

2.构造函数

类构造函数专门用于构造新对象、将值赋给它们的数据成员。

class Stock
{
	...
public:
	Stock(const string & co, long n = 0, double pr = 0.0);
	...
};

下面是构造函数的定义：

Stock::Stock(const string & co, long n, double pr)
{
	...
}

构造函数的参数名不能与类成员相同，否则最终的代码将会造成混乱，一种常见的做法是在数据成员名中使用 m_ 前缀。另一种常见的做法是在成员名中使用后缀_。

C++提供了两种使用构造函数来初始化对象的方式。第一种方式是显式地调用构造函数：

Stock food = Stock(“World Cabbage”, 250, 2.5);

另一种方式是隐式地调用构造函数：

Stock garment(“Furry Mason”, 50, 2.5);

下面是将构造函数与new一起使用的方法：

Stock *pstock = new Stock(“Electroshock Games”, 18, 19.0);

默认构造函数是在未提供显式初始值时，用来穿件对象的构造函数。也就是说，它是用于下面这种声明的构造函数：

Stock fluffy_the_cat;

当且仅当没有定义任何构造函数时，编译器会自动提供默认构造函数。为类定义了构造函数后，程序员就必须为它提供默认构造函数。如果提供了非默认构造函数，但没有提供默认构造函数，则下面的声明将出错：

Stock Stock1;

定义默认构造函数的方式有两种。一种是给已有构造函数的所有参数提供默认值：

Stock(const string & co = “Error”, int n = 0, double pr = 0.0);

另一种方式是通过函数重载来定义另一个构造函数——一个没有参数的构造函数：

Stock();

可以利用列表初始化的方式对某个对象进行初始化，只需要提供与某个构造函数的参数列表匹配的内容，并用大括号将它们括起：

Stock hot_tip = {“Derivatives Plus Plus”, 100, 45.0};
Stock jock {“Sport Age Storage, Inc”};
Stock temp {};

3.析构函数

用构造函数创建对象后，程序负责跟踪该对象，直到其过期为止。对象过期时，程序将自动调用一个特殊的成员函数——析构函数。析构函数完成清理工作。例如，如果构造函数使用new来分配内存，则析构函数将使用delete来释放这些内存。如果没有显式地为类定义析构函数，编译器会自动生成一个隐式析构函数。

析构函数的名称是在类名前加上“～”。另外，和构造函数一样，析构函数没有返回值和声明类型。且析构函数没参数。因此Stock类的析构函数的原型必须是这样的：

~Stock();

4.const成员函数

只要类方法不修改调用对象，就应该将其声明为const。以这种方式声明和定义的类函数被称为const成员函数：

void show() const;	//声明
void stock::show() const	//定义

这样，对于一个const对象，就可以调用const成员函数：

const Stock land = Stock{“Kludgehorn Properties”};
land.show();

5.this指针

每个成员函数（包括构造函数和析构函数）都有一个this指针。this指针指向调用对象。如果方法需要引用整个调用对象，则可以使用表达式*this。

下面是一个Stock类的方法，用于比较两个Stock对象中total_val的大小，并返回较大的那个对象：

const Stock & Stock::topval(const Stock & s) const
{
	if(s.total_val > total_val)
		return s;
	else
		return *this;
}

6.对象数组

声明对象数组的方法与声明标准类型数组相同：

Stock stocks[4];

可以用构造函数来初始化数组元素：

Stock stocks[4] = {
	Stock(“NanoSmart”, 12.5, 20),
	Stock(),
	Stock(“Monolithic Obelisks”, 130, 3.25)
};

初始化对象数组的方案是，首先使用默认构造函数创建数组元素，然后花括号中的构造函数将创建临时对象，然后将临时对象的内容复制到相应的元素中。因此，要创建类对象数组，则这个类必须有默认构造函数。

7.类作用域

在类声明或成员函数定义中，可以使用未修饰的成员名称。在其他情况下，使用类成员名时，必须根据上下文使用直接成员运算符（.）、间接成员运算符（->)或作用域解析运算符（::）。

在类中声明一个作用域为类的常量的方法有两种：

第一种方式是在类中声明一个枚举。在类声明的枚举的作用域为整个类，因此可以用枚举型常量提供作用域为整个类的符号名称：

class Bakery
{
private:
	enum {Months = 12};
	double costs[Months];
	...
};

第二种方式是使用关键字static：

class Bakery
{
private:
	static const int Months = 12;
	double costs[Months];
	...
};

这将创建一个名为Months的常量，该常量将与其他静态变量存储在一起，而不是存储在对象中。因此，只有一个Months常量，被所有Bakery对象共享。

8.作用域内枚举(C++11)

传统的枚举存在一些问题，其中之一是两个枚举定义中的枚举量可能发生冲突：

enum egg {Small, Medium, Large, Jumbo};
enum t_shirt {Small, Medium, Large, Xlarge};

这将无法通过编译，因为egg Small和t_shirt Small位于相同作用域内，它们将发生冲突。为避免这种问题，C++11提供了一种新枚举，其枚举的作用域为类：

enum class egg {Small, Medium, Large, Jumbo};
enum class t_shirt {Small, Medium, Large, Xlarge};

也可以使用关键字struct代替class。无论使用哪种方式，都需要使用枚举名来限定枚举量：

egg choice = egg::Large;
t_shirt Floyd = t_shirt::Large;

在有些情况下，常规枚举可以自动转换为整形，如将其赋给int变量或用于比较表达式时，但作用域内枚举不能隐式地转换为整形，但在必要时可以进行显式类型转换。

默认情况下，C++11作用域内枚举的底层类型为int。另外，还提供了一种语法，可用于做出不同的选择：

enum class : short pizza {Small, Medium, Large, Xlarge};

:short将底层类型制定为short。底层类型必须为整形。

最后

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