1、1,第五章 C+程序的结构,C+语言程序设计,2,本章主要内容,作用域与可见性 对象的生存期 数据与函数 静态成员 共享数据的保护 友元 编译预处理命令 多文件结构和工程,3,函数原形的作用域,函数原型中的参数，其作用域始于 “(“，结束于“)“。 例如，设有下列原型声明： double Area(double radius);,radius 的作用域仅在于此，不能用于程序正文其它地方，因而可有可无。,作用域与可见性,4,块作用域,在块中声明的标识符，其作用域自声明处起，限于块中，例如： void fun(int a) int b(a);cinb;if (b0)int c; ,作用域与可见性,
2、5,类作用域,类作用域作用于特定的成员名。 类X的成员M具有类作用域，对M的访问方式如下： 如果在X的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符，那么在该函数内可以访问成员M。 通过表达式x.M或者X:M访问。 通过表达式prt-M,作用域与可见性,6,文件作用域,不在前述各个作用域中出现的声明，具有文件作用域，这样声明的标识符的作用域开始于声明点，结束于文件尾。,作用域与可见性,7,可见性,可见性是从对标识符的引用的角度来谈的概念 可见性表示从内层作用域向外层作用域“看”时能看见什么。 如果标识在某处可见，则就可以在该处引用此标识符。,作用域与可见性,8,可见性,标识符应声明在先，引用在后。
3、如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，则该标识符在内层可见。 对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，则外层作用域的标识符在内层不可见。,作用域与可见性,9,同一作用域中的同名标识符,在同一作用域内的对象名、函数名、枚举常量名会隐藏同名的类名或枚举类型名。 重载的函数可以有相同的函数名。,作用域与可见性,10,#include using namespace std; int i; /文件作用域 int main() i=5; int i; /块作用域i=7;cout“i=“iendl; /输出7cout“i=“i; /输出5return
4、 0; ,作用域与可见性,例 5.1,11,对象的生存期,对象从产生到结束的这段时间就是它的生存期。在对象生存期内，对象将保持它的值，直到被更新为止。,12,静态生存期,这种生存期与程序的运行期相同。 在文件作用域中声明的对象具有这种生存期。 在函数内部声明静态生存期对象，要冠以关键字static 。,对象的生存期,13,#include using namespace std; int i=5; /文件作用域 int main() cout“i=“iendl;return 0; i具有静态生存期,对象的生存期,例,14,动态生存期,块作用域中声明的，没有用static修是的对象是动态生存期的
5、对象（习惯称局部生存期对象）。 开始于程序执行到声明点时，结束于命名该标识符的作用域结束处。,对象的生存期,15,#include using namespace std; void fun(); void main() fun();fun(); void fun() static int a=1;int i=5;a+;i+;cout“i=“i“,a=“aendl; ,运行结果： i=6, a=2 i=6, a=3 i是动态生存期 a是静态生存期,对象的生存期,例,16,例5-2 变量的生存期与可见性,#include using namespace std; int i=1; / i 为全局
6、变量，具有静态生存期。 void main(void) static int a; / 静态局部变量，有全局寿命，局部可见。int b=-10; / b, c为局部变量，具有动态生存期。int c=0;void other(void);cout“-MAIN-n“;cout“ i: “i“ a: “a“ b: “b“ c: “cendl;c=c+8; other();cout“-MAIN-n“;cout“ i: “i“ a: “a“ b: “b“ c: “cendl;i=i+10; other(); ,对象的生存期,void other(void) static int a=2;static i
7、nt b;/ a,b为静态局部变量，具有全局寿命，局部可见。/只第一次进入函数时被初始化。int c=10; / C为局部变量，具有动态生存期，/每次进入函数时都初始化。a=a+2; i=i+32; c=c+5;cout“-OTHER-n“;cout“ i: “i“ a: “a“ b: “b“ c: “cendl;b=a; ,17,运行结果： -MAIN-i: 1 a: 0 b: -10 c: 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: 15,18,19,例5-3具有
8、静态、动态生存期对象的时钟程序,#include using namespace std; class Clock /时钟类声明 public: /外部接口Clock();void SetTime(int NewH, int NewM, int NewS); /三个形参均具有函数原型作用域void ShowTime();Clock() private: /私有数据成员int Hour,Minute,Second; ;,对象的生存期,/时钟类成员函数实现 Clock:Clock() /构造函数 Hour=0;Minute=0;Second=0; void Clock:SetTime(int Ne
9、wH, int NewM, int NewS) Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS; void Clock:ShowTime() coutHour“:“Minute“:“Secondendl; ,20,Clock globClock; /声明对象globClock，/具有静态生存期，文件作用域 void main() /主函数 cout“First time output:“endl; /引用具有文件作用域的对象：globClock.ShowTime(); /对象的成员函数具有类作用域globClock.SetTime(8,30,30); Clock myClo
10、ck(globClock); /声明具有块作用域的对象myClockcout“Second time output:“endl; myClock.ShowTime(); /引用具有块作用域的对象 ,21,程序的运行结果为： First time output: 0:0:0 Second time output: 8:30:30,22,23,数据与函数,数据存储在局部对象中，通过参数传递实现共享函数间的参数传递。 数据存储在全局对象中。 将数据和使用数据的函数封装在类中。,数据与函数,24,使用全局对象,#include using namespace std; int global; void
11、 f() global=5; void g() coutglobalendl; int main() f();g(); /输出“5”return 0; ,数据与函数,25,将函数与数据封装,#include using namespace std; class Application public:void f(); void g();private:int global; ; void Application:f() global=5; void Application:g() coutglobalendl;,int main() Application MyApp;MyApp.f();My
12、App.g();return 0; ,数据与函数,26,静态成员,静态数据成员 用关键字static声明 该类的所有对象维护该成员的同一个拷贝 必须在类外定义和初始化，用(:)来指明所属的类。 静态成员函数 类外代码可以使用类名和作用域操作符来调用静态成员函数。 静态成员函数只能引用属于该类的静态数据成员或静态成员函数。,静态成员,27,例5-4 具有静态数据成员的 Point类,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx=0, int yy=0) X=xx; Y=yy; countP+; Point(Point
13、 ,静态成员,Point:Point(Point ,28,29,静态成员函数举例,#include using namespace std; class Application public:static void f(); static void g();private:static int global; ; int Application:global=0;,void Application:f() global=5; void Application:g() coutglobalendl;int main() Application:f();Application:g();return
14、 0; ,静态成员,30,静态成员函数举例,class A public:static void f(A a);private:int x; ; void A:f(A a) coutx; /对x的引用是错误的couta.x; /正确 ,静态成员,31,具有静态数据、函数成员的 Point类,#include using namespace std; class Point /Point类声明 public: /外部接口Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy;countP+; Point(Point ,静态成员,Point:Point(Point /输出对象号，类
15、名引用 ,32,33,友元,友元是C+提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制。 通过将一个模块声明为另一个模块的友元，一个模块能够引用到另一个模块中本是被隐藏的信息。 可以使用友元函数和友元类。 为了确保数据的完整性，及数据封装与隐藏的原则，建议尽量不使用或少使用友元。,友 元,34,友元函数,友元函数是在类声明中由关键字friend修饰说明的非成员函数，在它的函数体中能够通过对象名访问 private 和 protected成员 作用：增加灵活性，使程序员可以在封装和快速性方面做合理选择。 访问对象中的成员必须通过对象名。,友 元,35,例5-6 使用友元函数计算两点距离,#include
16、#include using namespace std; class Point /Point类声明 public: /外部接口Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy;int GetX() return X;int GetY() return Y;friend float Distance(Point ,友 元,double Distance( Point ,36,37,友元类,若一个类为另一个类的友元，则此类的所有成员都能访问对方类的私有成员。 声明语法：将友元类名在另一个类中使用friend修饰说明。,友 元,38,友元类举例,class A friend
17、 class B;public:void Display()coutxendl;private:int x; class B public:void Set(int i);void Display();private:A a; ;,友 元,void B:Set(int i) a.x=i; void B:Display() a.Display(); ,39,40,友元关系是单向的,如果声明B类是A类的友元，B类的成员函数就可以访问A类的私有和保护数据，但A类的成员函数却不能访问B类的私有、保护数据。,41,常类型,常类型的对象必须进行初始化，而且不能被更新。 常引用：被引用的对象不能被更新。 c
18、onst 类型说明符 &引用名 常对象：必须进行初始化,不能被更新。 类名 const 对象名 常数组：数组元素不能被更新(下一章介绍)。 类型说明符 const 数组名大小. 常指针：指向常量的指针(下一章介绍)。,共享数据的保护,42,例5-7常引用做形参,#include using namespace std; void display(const double ,共享数据的保护,43,常对象举例,class A public:A(int i,int j) x=i; y=j;.private:int x,y; ; A const a(3,4); /a是常对象，不能被更新,共享数据的保护
19、,44,用const修饰的对象成员,常成员函数 使用const关键字说明的函数。 常成员函数不更新对象的数据成员。 常成员函数说明格式： 类型说明符 函数名（参数表）const; 这里，const是函数类型的一个组成部分，因此在实现部分也要带const关键字。 const关键字可以被用于参与对重载函数的区分 通过常对象只能调用它的常成员函数。 常数据成员 使用const说明的数据成员。,共享数据的保护,45,例5-8 常成员函数举例,#include using namespace std; class R public:R(int r1, int r2)R1=r1;R2=r2;void pr
20、int();void print() const;private:int R1,R2; ;,共享数据的保护,void R:print() coutR1“:“R2endl; void R:print() const coutR1“;“R2endl; void main() R a(5,4);a.print(); /调用void print()const R b(20,52); b.print(); /调用void print() const ,46,47,例5-9 常数据成员举例,#include using namespace std; class A public:A(int i);void
21、 print();const int,共享数据的保护,const int A:b=10; A:A(int i):a(i),r(a) void A:print() couta“:“b“:“rendl; void main() /*建立对象a和b，并以100和0作为初值，分别调用构造函数，通过构造函数的初始化列表给对象的常数据成员赋初值*/A a1(100),a2(0); a1.print();a2.print(); ,48,49,编译预处理命令,#include 包含指令 将一个源文件嵌入到当前源文件中该点处。 #include 按标准方式搜索，文件位于C+系统目录的include子目录下 #i
22、nclude“文件名“ 首先在当前目录中搜索，若没有，再按标准方式搜索。 #define 宏定义指令 定义符号常量，很多情况下已被const定义语句取代。 定义带参数宏，已被内联函数取代。 #undef 删除由#define定义的宏，使之不再起作用。,50,条件编译指令 #if 和 #endif,#if 常量表达式/当“ 常量表达式”非零时编译程序正文 #endif ,编译预处理命令,51,条件编译指令#else,#if 常量表达式/当“ 常量表达式”非零时编译程序正文1 #else/当“ 常量表达式”为零时编译程序正文2 #endif,编译预处理命令,52,条件编译指令 #elif,#if
23、常量表达式1程序正文1 /当“ 常量表达式1”非零时编译 #elif 常量表达式2程序正文2 /当“ 常量表达式2”非零时编译 #else程序正文3 /其它情况下编译 #endif,编译预处理命令,53,条件编译指令,#ifdef 标识符程序段1 #else程序段2 #endif 如果“标识符”经#defined定义过，且未经undef删除，则编译程序段1，否则编译程序段2。,编译预处理命令,54,条件编译指令,#ifndef 标识符程序段1 #else程序段2 #endif 如果“标识符”未被定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。,编译预处理命令,55,多文件结构（例5-10）,一个源程
24、序可以划分为多个源文件： 类声明文件（.h文件） 类实现文件（.cpp文件） 类的使用文件（main()所在的.cpp文件） 利用工程来组合各个文件。,56,不使用条件编译的头文件,/main.cpp #include “file1.h“ #include “file2.h“ void main() /file1.h #include “head.h“,/file2.h #include “head.h“/head.h class Point ,多文件结构,57,使用条件编译的头文件,/head.h #ifndef HEAD_H#define HEAD_Hclass Point #endif,多文件结构,
