#3：C++：类和对象的进一步讨论；
2018-02-06 07:23
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一、构造函数：
1. 一个对象的初始化:
在建立一个对象的时候，常常需要一些初始化的操作：赋初值，初始化等；
注：
不能在声明类类型的同时进行初始化：
class Time // 错误！！
{
hour = 0;
};
而且仅仅在数据为public的情况下可以在定义对象的时候赋初值!!!：
class Time
{... } time1 = { 13,45,23 };
两个值之间通过逗号分隔开；
2. 构造函数的说明：
1. 构造函数是一种特殊的函数，用户不需要亲自去调用它，而是在建立对象的同时自动执行！
2. 构造函数的名字必须和class 的名字相同，而不能由用户自己定义函数名；
3. 构造函数不具有任何返回值，不具有任何类型；
4. 用户需要自己定义函数体和函数参数变量表；
例： 类内定义构造函数：
class Time
{
private:
int hour;
int minute;
int sec;
public:
void SetTime();
void ShowTime();
Time()
{
hour = 0;
minute = 0;
sec = 0;
}
};
void Time :: SetTime()
{
cout << "Please Input the Time :" << endl;
cin >> hour >> minute >> sec;
}
void Time :: ShowTime()
{
cout << hour << ':' << minute << ':' << sec << endl;
}
int main()
{
Time time1;
time1.ShowTime();
time1. SetTime();
time1.ShowTime();
return 0;
} 在此例中，构造了一个构造函数，在建立对象的同时，自动执行这个函数，为各个变量赋初值;
例： 类外定义构造函数：
class Time
{
private:
int hour;
int minute;
int sec;
public:
void SetTime();
void ShowTime();
Time();
};
Time :: Time()
{
hour = 0;
minute = 0;
sec = 0;
}
void Time :: SetTime()
{
cout << "Please Input the Time :" << endl;
cin >> hour >> minute >> sec;
}
void Time :: ShowTime()
{
cout << hour << ':' << minute << ':' << sec << endl;
}
int main()
{
Time time1;
time1.ShowTime();
time1. SetTime();
time1.ShowTime();
return 0;
} 构造函数使用的几点说明：
1. 是在类对象进入作用域时，开始调用构造函数，即对象开始被使用时；
2. 构造函数没有返回值，所以在声明前加 void 也是错误的；
3. 构造函数不能被用户自己调用，必须是在成员生命周期开始时自己调用，且仅执行一次；
4. 如果用户自己没有定义构造函数，则系统会自动生成一个构造函数，但函数体为空;
带参数的构造函数：
一般格式 ： 构造函数名(类型1 形参1，……)
注：
真正的实参是在定义对象的时候给出的，此时定义对象的格式：
class 类名 对象名(实参1，……)；
例：
1. 带参构造函数中的形参，其对应实参在定义对象的时候给定；
2. 此时可以对不同的对象进行不同的初始化；
使用参数初始化表对数据成员初始化：
例：
Box :: Box(int l,int w,int h) : length(l),width(w),height(h){}// 后无分号；
即 在原来的函数首部加上冒号，然后列出初始化表；
构造函数的重载：
在同一个类中可以定义多个构造函数，而参数的类型或个数不同；
例：
第一个构造函数无参数： Box :: Box() { ... };
是在函数体中对私有变量进行赋值的；
第二个构造函数是直接在类体中定义的：
Box(int l,int w,int h): length(l),width(w),height(h) {}
有三个参数，是用参数初始化表对成员进行初始化；
说明：
1. 在调用时不必给出实参的构造函数，称为默认构造函数；
2. 当使用无参构造函数进行对象定义的时候，对象书写的语句应当正确：
Box box1；
而：
Box box1(); 是错误的，此时为声明一个普通函数其返回值为 Box型；
3. 在一个类中可以包含多个构造函数，但是系统只会执行一条；
使用默认参数的构造函数：
同之前的函数相同，构造函数也可以定义为含有默认参数的：
例：
实参和默认变量的结合是从左向右，所以应当把设为默认参数的形参放在函数声明的末尾；
析构函数：
析构函数也是一个特殊的成员函数，作用与构造函数相反，函数名为类名前加 ~ ；
当对象的生命期结束的时候，系统将自动执行析构函数：
情况有：
1. 在某个函数中定义了一个对象(自动全局变量)，当这个函数被调用时，对象应当释放，在释放前执行；
2. static 型变量在函数结束时也不释放，而是在main函数 或执行exit函数结束时，才调用函数；
3. 对于一个全局变量，在函数的流程超过其作用域的时候(main exit 结束时)，调用析构函数；
4. 用 new 动态分配建立一个对象后，当用delete删除时，首先调用析构函数；
注：
1. 析构函数的作用不是释放空间，而是在释放空间前，执行一些清理工作；
2. 析构函数不返还任何值，没有函数类型，也没有函数参量，所以也不能被重载；
所以一个类可以有多个构造函数，但是只能有一个析构函数；
3. 析构函数其实是执行：用户希望在最后一次使用对象之后所执行的任何操作(输出信息等)；
4. 如果用户没有定义析构函数，同样的，系统也会自动生成一个空函数体的析构函数；
例：
先构造的后析构，后构造的先析构！！！！！！！！( 在同一个函数中定义的局部变量，作用域相同 )
1. 在全局中定义的对象(所有函数之外)，他的构造函数在所有函数执行之前被调用；
注：对于一个程序中多个文件中都定义了全局变量，此时构造函数的调用是不确定的；
当main 或 exit 执行后，调用析构函数；
2. 如果定义的是局部变量(在某函数中)，则在每一次建立对象时调用其构造函数。
如果函数被多次调用，则每一次建立对象时都需要调用构造函数；
当函数调用结束、对象释放时，先调用析构函数；
3. 如果在函数中定义静态static局部对象，则只在程序第一次调用此函数时调用构造函数；
在函数调用结束时，对象并不释放，也不调用析构函数；
当main 或 exit 执行后，调用析构函数；
例：
void fn()
{
Student stu1;
static Student stu2;
}
在调用 fn 函数时，先调用 stu1的构造函数，在执行stu2的构造函数；
在 fn 调用结束时，stu1 需要释放，此时调用 stu1的析构函数；
而stu2 是静态局部变量，只有在 main 结束时才释放，此时调用 stu2 的析构函数；
对象数组：
1. 定义： Student stud[50];
2. 构造函数如果只有一个参数：
例：
Student :: Student(int num);
此时可以直接在等号后面提供实参：
Student stud[3] = {60,61,62};
3. 构造函数有多个参数：
例：
Student :: Student(int ,int ,int );
此时，3个参数分别为三个元素的第一个实参，即：
编译系统只会为每一个对象元素的构造函数提供一个实参！！！
此时可以定义：
Student stud[3] = {
Student(1001,18,88);
Student(1002,11,22);
Student(1003,13,33);
};
即在建立对象数组时，分别调用构造函数，对每个元素初始化；
例：
对象指针：
一、指向对象的指针：
在建立对象时，编译系统会为每一个变量分配空间，而对象空间的起始地址就是变量名；
例：
Time *pt;
Time t1;
pt = &t1; // 将 Time 类型的变量 t1 的起始地址作为指针给 pt；
此时可以通过指针访问变量(public)
(*pt).hour
pt->hour
(*pt).get_time();
pt->get_time();
二、指向对象成员的指针：
1. 指向对象数据成员的指针：
此时和一般的数据指针的定义相同：
int *pt = &t1.hour;
cout << *pt << endl;
2. 指向对象成员函数的指针：
指向普通函数的指针变量的方法：
数据类型名 (* 指针变量名) (参数表列)；
例：
void (* p)(); // p 是指向void型函数的指针变量；
此时可以使他指向一个函数：
p = fun;
(*p)() ; // 调用 fun 函数；
指向对象成员函数的指针：
注： p = t1.get_time; // 错误，编译系统要求赋值语句中左右两侧的类型相匹配；
而此时 p 为普通指针与 Time 类型无关，但是 get_time() 为 Time 型；
所以要求在以下三个方面都匹配：
1. 函数参数的类型和参数个数；
2. 函数返回值的类型；
3. 所属的类；
应当区别普通函数和成员函数的不同性质：
void (Time :: *p2)(); // 定义一个指向 Time 类 返回值为 void 公用成员函数的指针；
p2 = &Time :: get_time;
注：
定义括号不可省略：
否则成为： void Time :: *(p2()); // 返回值为 void 型指针的函数；
定义的一般形式为：
数据类型名 (类名 :: * 指针变量名) ( 参数表列 )
使指针变量指向一个公用成员函数的形式为：
指针变量名 = & 类名 :: 成员函数名；
例：
注： 成员函数是存放在对象空间外的空间中的，多个同类对象共用一个代码段，
所以赋给指针的应当是公用函数代码段的入口地址；
this
指针：
对于 n 个不同的对象，系统应当分配 n 个不同的空间，但是，他们共有相同的函数段；
那么，当不同对象的成员函数调用函数是，是怎么保证引用的是所指定的成员数据的呢？
其实在每一个成员函数中包含着一个特殊的指针 this ：
他是指向本类的指针，它的值就是当前被调用的成员函数所对应的对象的起始地址；
所以，当系统调用如：a.volume 函数时：
编译系统就会把 a 的起始地址给 this ，此时this 找到相应的成员函数；
实际上是执行 ： (this -> length)*(this -> width)*(this -> height);
当调用 b.volume 时，编译系统又将 b 的起始地址给 this 完成操作；
注：
this 指针是作为隐式来使用的，它是作为参数被传递给成员函数的：
对于函数：
int Box :: volume()
{
return (length)*(width)*(height);
}
在 c++ 中被处理为：
int Box :: volume(Box *this)
{
return (this -> length)*(this -> width)*(this -> height);
}
而在调用时，实际上是：
a.volume(&a); 从而将 a 的地址传给 this ；
在使用时，也可以使用显式的this ，此时指代的是当前对象；
1. 一个对象的初始化:
在建立一个对象的时候，常常需要一些初始化的操作：赋初值，初始化等；
注：
不能在声明类类型的同时进行初始化：
class Time // 错误！！
{
hour = 0;
};
而且仅仅在数据为public的情况下可以在定义对象的时候赋初值!!!：
class Time
{... } time1 = { 13,45,23 };
两个值之间通过逗号分隔开；
2. 构造函数的说明：
1. 构造函数是一种特殊的函数，用户不需要亲自去调用它，而是在建立对象的同时自动执行！
2. 构造函数的名字必须和class 的名字相同，而不能由用户自己定义函数名；
3. 构造函数不具有任何返回值，不具有任何类型；
4. 用户需要自己定义函数体和函数参数变量表；
例： 类内定义构造函数：
class Time
{
private:
int hour;
int minute;
int sec;
public:
void SetTime();
void ShowTime();
Time()
{
hour = 0;
minute = 0;
sec = 0;
}
};
void Time :: SetTime()
{
cout << "Please Input the Time :" << endl;
cin >> hour >> minute >> sec;
}
void Time :: ShowTime()
{
cout << hour << ':' << minute << ':' << sec << endl;
}
int main()
{
Time time1;
time1.ShowTime();
time1. SetTime();
time1.ShowTime();
return 0;
} 在此例中，构造了一个构造函数，在建立对象的同时，自动执行这个函数，为各个变量赋初值;
例： 类外定义构造函数：
class Time
{
private:
int hour;
int minute;
int sec;
public:
void SetTime();
void ShowTime();
Time();
};
Time :: Time()
{
hour = 0;
minute = 0;
sec = 0;
}
void Time :: SetTime()
{
cout << "Please Input the Time :" << endl;
cin >> hour >> minute >> sec;
}
void Time :: ShowTime()
{
cout << hour << ':' << minute << ':' << sec << endl;
}
int main()
{
Time time1;
time1.ShowTime();
time1. SetTime();
time1.ShowTime();
return 0;
} 构造函数使用的几点说明：
1. 是在类对象进入作用域时，开始调用构造函数，即对象开始被使用时；
2. 构造函数没有返回值，所以在声明前加 void 也是错误的；
3. 构造函数不能被用户自己调用，必须是在成员生命周期开始时自己调用，且仅执行一次；
4. 如果用户自己没有定义构造函数，则系统会自动生成一个构造函数，但函数体为空;
带参数的构造函数：
一般格式 ： 构造函数名(类型1 形参1，……)
注：
真正的实参是在定义对象的时候给出的，此时定义对象的格式：
class 类名 对象名(实参1，……)；
例：
class Box
{
public:
Box(int ,int ,int );
int volume();
private:
int length;
int width;
int height;
};
Box :: Box(int l,int w,int h)
{
length = l;
width = w;
height = h;
}
int Box :: volume()
{
return (length * width * height);
}
int main()
{
Box box1(12,25,20);
cout << "The volume of this box is :" << box1.volume() << endl;
Box box2(15,30,21);
cout << "The volume of this box is :" << box2.volume() << endl;
return 0;
}说明：1. 带参构造函数中的形参，其对应实参在定义对象的时候给定；
2. 此时可以对不同的对象进行不同的初始化；
使用参数初始化表对数据成员初始化：
例：
Box :: Box(int l,int w,int h) : length(l),width(w),height(h){}// 后无分号；
即 在原来的函数首部加上冒号，然后列出初始化表；
构造函数的重载：
在同一个类中可以定义多个构造函数，而参数的类型或个数不同；
例：
class Box
{
public:
Box();
Box(int l,int w,int h): length(l),width(w),height(h) {}
int volume();
private:
int length;
int width;
int height;
};
Box :: Box()
{
length = 10;
width = 10;
height = 10;
}
int Box :: volume()
{
return (length * width * height);
}
int main()
{
Box box1;
cout << "The volume of this box is :" << box1.volume() << endl;
Box box2(15,30,21);
cout << "The volume of this box is :" << box2.volume() << endl;
return 0;
} 在此类中定义了两个构造函数：第一个构造函数无参数： Box :: Box() { ... };
是在函数体中对私有变量进行赋值的；
第二个构造函数是直接在类体中定义的：
Box(int l,int w,int h): length(l),width(w),height(h) {}
有三个参数，是用参数初始化表对成员进行初始化；
说明：
1. 在调用时不必给出实参的构造函数，称为默认构造函数；
2. 当使用无参构造函数进行对象定义的时候，对象书写的语句应当正确：
Box box1；
而：
Box box1(); 是错误的，此时为声明一个普通函数其返回值为 Box型；
3. 在一个类中可以包含多个构造函数，但是系统只会执行一条；
使用默认参数的构造函数：
同之前的函数相同，构造函数也可以定义为含有默认参数的：
例：
class Box
{
public:
Box(int l = 10,int w = 10,int h = 10); // 使用默认参数；
int volume();
private:
int length;
int width;
int height;
};
Box :: Box(int l,int w,int h): length(l),width(w),height(h) {};
int Box :: volume()
{
return (length * width * height);
}
int main()
{
Box box1;
cout << "The volume of this box is :" << box1.volume() << endl;
Box box2(15);
cout << "The volume of this box is :" << box2.volume() << endl;
Box box3(15,30);
cout << "The volume of this box is :" << box3.volume() << endl;
Box box4(15,30,20);
cout << "The volume of this box is :" << box4.volume() << endl;
return 0;
}注：实参和默认变量的结合是从左向右，所以应当把设为默认参数的形参放在函数声明的末尾；
析构函数：
析构函数也是一个特殊的成员函数，作用与构造函数相反，函数名为类名前加 ~ ；
当对象的生命期结束的时候，系统将自动执行析构函数：
情况有：
1. 在某个函数中定义了一个对象(自动全局变量)，当这个函数被调用时，对象应当释放，在释放前执行；
2. static 型变量在函数结束时也不释放，而是在main函数 或执行exit函数结束时，才调用函数；
3. 对于一个全局变量，在函数的流程超过其作用域的时候(main exit 结束时)，调用析构函数；
4. 用 new 动态分配建立一个对象后，当用delete删除时，首先调用析构函数；
注：
1. 析构函数的作用不是释放空间，而是在释放空间前，执行一些清理工作；
2. 析构函数不返还任何值，没有函数类型，也没有函数参量，所以也不能被重载；
所以一个类可以有多个构造函数，但是只能有一个析构函数；
3. 析构函数其实是执行：用户希望在最后一次使用对象之后所执行的任何操作(输出信息等)；
4. 如果用户没有定义析构函数，同样的，系统也会自动生成一个空函数体的析构函数；
例：
class Student
{
public:
Student(int ,string ,char ); // 构造函数
~Student(); // 析构函数
void Display();
private:
int num;
string name;
char sex;
};
Student :: Student(int xuehao,string ming,char xingbie)
{
num = xuehao;
name = ming;
sex = xingbie;
cout << "The constructor is called !" << endl;
}
Student :: ~Student()
{
cout << "The Disconstructor is called !" << num <<endl;
}
void Student :: Display()
{
cout << "The number is :" << num << endl;
cout << "The name is :" << name << endl;
cout << "The sex is :" << sex << endl;
}
int main()
{
Student stu1(100,"ZK",'M');
stu1.Display();
Student stu2(101,"ZKK",'M');
stu2.Display();
return 0;
}注： 调用构造函数和析构函数的顺序：先构造的后析构，后构造的先析构！！！！！！！！( 在同一个函数中定义的局部变量，作用域相同 )
1. 在全局中定义的对象(所有函数之外)，他的构造函数在所有函数执行之前被调用；
注：对于一个程序中多个文件中都定义了全局变量，此时构造函数的调用是不确定的；
当main 或 exit 执行后，调用析构函数；
2. 如果定义的是局部变量(在某函数中)，则在每一次建立对象时调用其构造函数。
如果函数被多次调用，则每一次建立对象时都需要调用构造函数；
当函数调用结束、对象释放时，先调用析构函数；
3. 如果在函数中定义静态static局部对象，则只在程序第一次调用此函数时调用构造函数；
在函数调用结束时，对象并不释放，也不调用析构函数；
当main 或 exit 执行后，调用析构函数；
例：
void fn()
{
Student stu1;
static Student stu2;
}
在调用 fn 函数时，先调用 stu1的构造函数，在执行stu2的构造函数；
在 fn 调用结束时，stu1 需要释放，此时调用 stu1的析构函数；
而stu2 是静态局部变量，只有在 main 结束时才释放，此时调用 stu2 的析构函数；
对象数组：
1. 定义： Student stud[50];
2. 构造函数如果只有一个参数：
例：
Student :: Student(int num);
此时可以直接在等号后面提供实参：
Student stud[3] = {60,61,62};
3. 构造函数有多个参数：
例：
Student :: Student(int ,int ,int );
此时，3个参数分别为三个元素的第一个实参，即：
编译系统只会为每一个对象元素的构造函数提供一个实参！！！
此时可以定义：
Student stud[3] = {
Student(1001,18,88);
Student(1002,11,22);
Student(1003,13,33);
};
即在建立对象数组时，分别调用构造函数，对每个元素初始化；
例：
class Box
{
public:
Box(int l,int w,int h) : length(l),width(w),height(h){}
int volume();
private:
int length;
int width;
int height;
};
int Box :: volume()
{
return (length * width * height);
}
int main()
{
Box box[3] = {
Box(10,10,10),
Box(10,10,15),
Box(10,15,10),
};
for(int i = 0; i < 3 ; i++)
{
cout << "The volume of the box " << i << " is " << box[i].volume() << endl;
}
cout << endl;
return 0;
} 对象指针：
一、指向对象的指针：
在建立对象时，编译系统会为每一个变量分配空间，而对象空间的起始地址就是变量名；
例：
Time *pt;
Time t1;
pt = &t1; // 将 Time 类型的变量 t1 的起始地址作为指针给 pt；
此时可以通过指针访问变量(public)
(*pt).hour
pt->hour
(*pt).get_time();
pt->get_time();
二、指向对象成员的指针：
1. 指向对象数据成员的指针：
此时和一般的数据指针的定义相同：
int *pt = &t1.hour;
cout << *pt << endl;
2. 指向对象成员函数的指针：
指向普通函数的指针变量的方法：
数据类型名 (* 指针变量名) (参数表列)；
例：
void (* p)(); // p 是指向void型函数的指针变量；
此时可以使他指向一个函数：
p = fun;
(*p)() ; // 调用 fun 函数；
指向对象成员函数的指针：
注： p = t1.get_time; // 错误，编译系统要求赋值语句中左右两侧的类型相匹配；
而此时 p 为普通指针与 Time 类型无关，但是 get_time() 为 Time 型；
所以要求在以下三个方面都匹配：
1. 函数参数的类型和参数个数；
2. 函数返回值的类型；
3. 所属的类；
应当区别普通函数和成员函数的不同性质：
void (Time :: *p2)(); // 定义一个指向 Time 类 返回值为 void 公用成员函数的指针；
p2 = &Time :: get_time;
注：
定义括号不可省略：
否则成为： void Time :: *(p2()); // 返回值为 void 型指针的函数；
定义的一般形式为：
数据类型名 (类名 :: * 指针变量名) ( 参数表列 )
使指针变量指向一个公用成员函数的形式为：
指针变量名 = & 类名 :: 成员函数名；
例：
class Time
{
public:
Time(int ,int ,int );
int hour;
int minute;
int sec;
void ShowTime();
};
Time :: Time(int h,int m,int s)
{
hour = h;
minute = m;
sec = s;
}
void Time :: ShowTime()
{
cout << "The time is : " << hour << " : " << minute << " : " << sec <<endl;
}
int main()
{
Time t1(12,14,30);
int *p1 = &t1.hour;
cout << "The hour is : " << *p1 << endl; // 定义一个指向 int 成员的普通指针；
t1.ShowTime(); // 成员调用函数；
Time *p2 = &t1;
p2->ShowTime(); // 定义一个指向对象的指针，并用指针指向成员函数
// void (Time :: *p3) () = &ShowTime;
void (Time :: *p3) (); // 定义一个指向成员函数的指针；
p3 = &Time :: ShowTime;
(t1.*p3) (); // 用成员符号调用函数指针；
return 0;
}注： 成员函数是存放在对象空间外的空间中的，多个同类对象共用一个代码段，
所以赋给指针的应当是公用函数代码段的入口地址；
this
指针：
对于 n 个不同的对象，系统应当分配 n 个不同的空间，但是，他们共有相同的函数段；
那么，当不同对象的成员函数调用函数是，是怎么保证引用的是所指定的成员数据的呢？
其实在每一个成员函数中包含着一个特殊的指针 this ：
他是指向本类的指针，它的值就是当前被调用的成员函数所对应的对象的起始地址；
所以，当系统调用如：a.volume 函数时：
编译系统就会把 a 的起始地址给 this ，此时this 找到相应的成员函数；
实际上是执行 ： (this -> length)*(this -> width)*(this -> height);
当调用 b.volume 时，编译系统又将 b 的起始地址给 this 完成操作；
注：
this 指针是作为隐式来使用的，它是作为参数被传递给成员函数的：
对于函数：
int Box :: volume()
{
return (length)*(width)*(height);
}
在 c++ 中被处理为：
int Box :: volume(Box *this)
{
return (this -> length)*(this -> width)*(this -> height);
}
而在调用时，实际上是：
a.volume(&a); 从而将 a 的地址传给 this ；
在使用时，也可以使用显式的this ，此时指代的是当前对象；
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