第8講子對象共用數(shù)據(jù)的保護

子對象的初始化、常數(shù)據(jù)成員、常指針、常引用、常成員函數(shù)C++程序設計第8講子對象、共用數(shù)據(jù)的保護在程序運行過程中，根據(jù)需要可以隨時建立或刪除的對象；堆對象創(chuàng)建在一些空閑的存儲單元中，這些存儲單元稱為堆。1、堆對象堆內(nèi)存：C++支持動態(tài)數(shù)據(jù)結構，提供了指針這一特殊形式的數(shù)據(jù)類型，并在內(nèi)存中開辟了稱為堆的動態(tài)存儲區(qū)。堆是程序共享的空間。棧內(nèi)存：每個函數(shù)都有自己的棧，棧用來在函數(shù)之間傳遞參數(shù)。函數(shù)中定義的變量保存在棧中，每個C++對象的數(shù)據(jù)成員也保存在棧中。棧空間不需要顯式的分配和釋放。復習運算符new、delete復習運算符new、delete（1）new運算符動態(tài)創(chuàng)建對象；new<類型說明符>(<初始值列表>)new運算符返回一個與new所分配對象類型相匹配的指針；如果new運算符不能分配到所需要的內(nèi)存，將返回0，這時為空指針；使用new運算符創(chuàng)建對象時，它可以根據(jù)其參數(shù)來選擇適當?shù)臉嬙旌瘮?shù)；在C++中的全局對象和局部對象的生存期是嚴格定義的，程序員不能以任何方式改變它們的生存期，但是可以創(chuàng)建一些生存期能被程序員控制的對象，它們的分配和釋放可以根據(jù)程序運行中的操作來決定，可以動態(tài)分配和釋放對象。new創(chuàng)建數(shù)組：（需要給出數(shù)組的結構說明）new<類型名>[<算術表達式>]使用new創(chuàng)建對象數(shù)組或一般數(shù)組時，不能為該數(shù)組指定初始值，其初始值為缺省值；例如：A*ptr;ptr=newA[5];使用new[]創(chuàng)建對象數(shù)組時，類中必須說明缺省構造函數(shù)；功能：刪除用new創(chuàng)建的對象或一般類型的指針；delete<指針名>刪除對象數(shù)組delete[]<指針名>（2）delete運算符例如：冒泡法排序#include<iostream.h>classPaixu{public: Paixu(); Paixu(intn); voidshuru(); voidmaopao(); voiddisp(); ~Paixu();private: intnumb; float*p;};Paixu::Paixu(){numb=0;p=NULL;}Paixu::Paixu(intn){numb=n;p=newfloat[n];}Paixu::~Paixu(){numb=0;delete[]p;}voidPaixu::shuru(){if(numb==0&&p==NULL){cout<<"請輸入數(shù)組元素的個數(shù):";cin>>numb;p=newfloat[numb];}for(inti=0;i<numb;i++) cin>>p[i];}voidPaixu::maopao(){inti,j;floatt;for(i=0;i<numb-1;i++)for(j=0;j<(numb-1)-i;j++) if(p[j]>p[j+1]) {t=p[j];p[j]=p[j+1];p[j+1]=t;}}voidPaixu::disp(){inti;for(i=0;i<numb;i++) cout<<p[i]<<"";cout<<endl;}intmain(){ Paixushuzu;shuzu.shuru(); shuzu.maopao(); shuzu.disp(); return0;}復習數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型

——布爾型數(shù)據(jù)布爾型變量的說明：

例：boolflag;布爾型數(shù)據(jù)的取值：

只有false和true兩個值bool型數(shù)據(jù)占據(jù)1字節(jié)內(nèi)存。string是一種自定義的類型，可以方便地執(zhí)行C-串所不能直接執(zhí)行的一切操作。它處理空間占用問題是自動的，需要多少，用多少。例如：#include<iostream.h>#include<string.h>intmain(){stringstr1(“one”,str2(“tow”);cout<<“交換前的串：\nstr1”<<str1<<“str2”<<str2;str1.swap(str2);cout<<“交換后的串：\nstr1”<<str1<<“str2”<<str2<<endl;Return0;}再強調(diào)定義類時的注意事項1、類中的數(shù)據(jù)成員的類型可以是任意的；包含整型、浮點型、字符型、數(shù)組、指針和引用等；2、另一個類的對象（子對象），可以作該類的成員；自身類的對象不可以作該類的成員；一、子對象classN;classM{public:…...private:Nn;M*s;};classN{public:voidf(Mm);……};提前說明類N3、自身類的指針或引用，可以作該類的成員；4、當另一個類的對象作為該類的成員時，如果另一個類的定義在后，需要提前說明；n是N類的對象m是M類的對象classNode{public: Studentstud; //節(jié)點數(shù)據(jù)信息(INFO) stringsName; //節(jié)點標示名稱 Node*NEXT; //指向下一節(jié)點的節(jié)點指針(NEXT) Node(stringsName,Node*NEXT=NULL):stud(sName) { this->sName=sName; this->NEXT=NEXT; } Node(stringsName,stringsAddree,stringsPhone,stringsMobile,stringsEmail):stud(sName,sAddree,sPhone,sMobile,sEmail) { //空語句體,用來從文件讀數(shù)據(jù)信息 }};classList //定義一個List類{private: Node* Start; //表頭指針,固定在表頭 Node* Curr; //當前遍歷位置指針 Node* Prev; //當前位置的前節(jié)點指針 Node* End; //表尾指針,固定在表尾 int iPosition; //當前節(jié)點在表中的位置序號public: List() //構造函數(shù) { Start=Curr=Prev=End=NULL; iPosition=1; }一、子對象子對象即對象成員；當類中出現(xiàn)了子對象（對象成員）時，該類的構造函數(shù)要包含對子對象的初始化，通常采用成員初始化列表的方法來初始化子對象；子對象：當一個類的成員是另一個類的對象時，該對象就為子對象；子對象（續(xù)）例：分析下列程序的輸出結果。#include<iostream.h>classA{public:A(inti,intj){a1=i;a2=j;}voidPrint(){cout<<a1<<","<<a2<<endl;}private:inta1,a2;};classB{private:

Aa;intb;子對象a子對象（續(xù)）public:B(inti,intj,intk):a(i,j),b(k){}

voidPrint();};voidB::Print(){

a.Print();cout<<b<<endl;}voidmain(){Bb(6,7,8);b.Print();}對子對象成員函數(shù)的調(diào)用輸出：6,78成員初始化列表a是A類對象，是B類的子對象子對象（續(xù)）例：分析下列程序的輸出結果。//part.hclassPart{public:Part();Part(inti);~Part();voidPrint();private:

intval;};子對象（續(xù)）//part.cpp#include<iostream.h>#include"part.h"Part::Part(){val=0;cout<<"DefaultConstructorofPart."<<endl;}Part::Part(inti){val=i;cout<<"ConstructorofPart"<<val<<endl;}Part::~Part(){子對象（續(xù)）

cout<<"DestructorofPart"<<val<<endl;}voidPart::Print(){cout<<val<<endl;}//whole.h#include"part.h"classWhole{public:Whole();子對象（續(xù)）

Whole(inti,intj,intk);~Whole();voidPrint();private:

Partone;Parttwo;

intdate;};//whole.cpp#include<iostream.h>#include"whole.h"Whole::Whole(){子對象one、two子對象（續(xù)）

date=0;cout<<"DefaultconstructorofWhole."<<endl;}Whole::Whole(inti,intj,intk):two(i),one(j){

date=k;cout<<"ConstructorofWhole."<<endl;}Whole::~Whole(){cout<<"DestructorofWhole."<<endl;}voidWhole::Print(){

one.Print();two.Print();成員初始化列表構造函數(shù)體子對象（續(xù)）

cout<<date<<endl;}//ex613.cpp#include"whole.h"voidmain(){WholeanObject(5,6,10);anObject.Print();}輸出：ConstructorofPart6ConstructorofPart5ConstructorofWhole.6510DestructorofWhole.DestructorofPart5DestructorofPart6子對象（續(xù)）

#include"whole.h"voidmain(){WholeanObject;anObject.Print();}輸出：DefaultconstructorofPart.DefaultconstructorofPart.DefaultconstructorofWhole.000DestructorofWhole.DestructorofPart0DestructorofPart0子對象（續(xù)）子對象必須在成員初始化列表中初始化；說明：建立一個對象時，它的所有子對象一起建立；先執(zhí)行子對象構造函數(shù)，再執(zhí)行對象的構造函數(shù)體；析構函數(shù)的執(zhí)行順序與構造函數(shù)的執(zhí)行順序嚴格相反；構造函數(shù)的調(diào)用順序僅與子對象在類中聲明的順序有關，而與成員初始化列表中給出的對構造函數(shù)的調(diào)用順序無關；構造函數(shù)的成員初始化列表中未給出對子對象的調(diào)用，則表示使用子對象的缺省構造函數(shù)；二、（9.6）共用數(shù)據(jù)的保護程序中有些數(shù)據(jù)是共享的，例如實參與形參，變量與其引用，數(shù)據(jù)及其指針等。有時在無意之中的誤操作會改變有關數(shù)據(jù)，因此有時需要對數(shù)據(jù)進行保護，這時可以使用const?；仡櫼话愠Ａ浚ê唵晤愋偷某Ａ浚?/p>

<類型說明符>const<常量名>或const

<類型說明符><常量名>intconstx=2;或constintx=2;intconsta[3]={1,2,3};

或

constinta[3]={1,2,3};數(shù)組元素的值是常量，不能更新；（一）常對象常對象希望數(shù)據(jù)成員不被改變的對象，可以聲明為常對象<類名>const<對象名>classA{public:A(inti,intj){x=i;y=j;}private:intx,y;};constAa1(3,4);或A

const

a1(3,4);常對象a1注意：常對象中的數(shù)據(jù)成員為常變量且必須有初值。對象a1中的所有數(shù)據(jù)成員都不能被修改?？梢詫ο蟮某蓡T聲明為const，包括常數(shù)據(jù)成員和常成員函數(shù)。常數(shù)據(jù)成員的作用和用法與一般常變量相似，用關鍵字const來聲明常數(shù)據(jù)成員。常數(shù)據(jù)成員的值是不能改變的。1、常數(shù)據(jù)成員常數(shù)據(jù)成員只能通過成員初始化列表的方法進行初始化；常數(shù)據(jù)成員不能被賦值。二、常對象成員注意：

例：分析下列程序的輸出結果。#include<iostream>usingnamespacestd;classA{public:A(inti);voidPrint();private:

constinta;staticconstintb;constint&r;

intc;};constintA::b=10;A::A(inti):a(i),r(a){c=8;}私有成員，常引用r私有成員，常量a私有常靜態(tài)數(shù)據(jù)成員b成員初始化列表，常成員(除常靜態(tài)成員外)在此初始化私有常靜態(tài)數(shù)據(jù)成員b初始化voidA::Print(){cout<<a<<":"<<b<<":"<<r<<":"<<c<<endl;}intmain(){Aa1(100),a2(0);a1.Print();a2.Print();return0;}輸出100:10:100:80:10:02、常成員函數(shù)使用const關鍵字進行說明的成員函數(shù)；<類型說明符><函數(shù)名>（<參數(shù)表>)const;const是函數(shù)類型的一個組成部分，在函數(shù)實現(xiàn)部分必須帶有const關鍵字；說明：只有常成員函數(shù)才能操作常對象；表成員函數(shù)與對象之間的操作關系常成員函數(shù)（續(xù)）例：分析下列程序是否正確。#include<iostream.h>classM{public:M(intx,inty){X=x;Y=y;}

voidMove(intx,inty){X=x;Y=y;}

voidPrint()const{cout<<X<<","<<Y<<endl;}private:intX,Y;};一般成員函數(shù)常成員函數(shù)常成員函數(shù)（續(xù)）voidmain(){

constMm1(1,2);m1.Move(3,3);m1.Print();Mm2(3,4);m2.Move(3,3);m2.Print();}常對象m1一般對象m2錯誤，一般成員函數(shù)不能操作常對象正確，常成員函數(shù)可以操作常對象常成員函數(shù)（續(xù)）例：分析下列程序的輸出結果。#include<iostream.h>classR{public:R(intr1,intr2){R1=r1;R2=r2;}voidPrint(){cout<<R1<<":"<<R2<<endl;}voidPrint()const{cout<<R1<<";"<<R2<<endl;}private:intR1,R2;};voidmain(){

Ra(5,4);常成員函數(shù)（續(xù)）

a.Print();

constRb(20,52);b.Print();}輸出

5:420;52對重載條件的補充：voidPrint();voidPrint()const;可重載；常對象調(diào)用常成員函數(shù)，一般對象調(diào)用一般成員函數(shù)成員函數(shù)引用數(shù)據(jù)成員的操作關系數(shù)據(jù)成員非const成員函數(shù)const成員函數(shù)非const數(shù)據(jù)成員可以使用，也可以改變值可以使用，但不可以改變值const數(shù)據(jù)成員可以使用，但不可以改變值可以使用，但不可以改變值const對象的數(shù)據(jù)成員不允許使用和改變值可以使用，但不可以改變值三、常指針和常引用

1、常指針char*constptr1=strptr1;ptr1是一個常量指針；ptr1=strptr2;*ptr1="m";ptr1不可以更新ptr1所指向的變量可以更新；注意const的位置constchar*ptr2=strptr1;ptr2是一個指向字符常量的指針；ptr2=strptr2;*ptr2="m";ptr2可以更新ptr2所指向的字符串不可以更新；錯誤正確正確錯誤（1）指向?qū)ο蟮某Ｖ羔樁x指向?qū)ο蟮某Ｖ羔樀男问剑侯惷?const指針變量名=對象地址；例如：Pointt1;Point*constptr1;ptr1=&t1;錯，常指針不能被賦值常指針往往作為函數(shù)的形參，目的是不允許在函數(shù)執(zhí)行過程中改變指針變量的值，使其始終指向原來的對象。（2）指向常對象的指針變量定義指向常對象的指針變量的形式：const類名*指針變量名；說明：a、如果一個變量已被聲明為常量，只能用指向常變量的指針變量指向它，而不能用一般的指針去指向它。例如：constcharc[]=“Boy”,constchar*p1;p1=c;char*p2=c;錯，p2不是指向常變量的指針例如：constPointp1(10,12);constPoint*p;p=&p1;Point*p2;p2=&p1;

錯b、指向常變量的指針變量除了可以指向常變量外，還可以指向未被聲明為const的變量。此時不能通過此指針變量改變該變量的值。例如：charc1=‘a(chǎn)’;constchar*p;p=&c1;*p=‘b’;c1=‘b’;錯，不能通過p改變變量c1的值例如：設Point類的數(shù)據(jù)成員x訪問權限是公有的Pointp1(10,12);constPoint*p=&p1;p1.x=18;(*p).x=18;

錯c、如果函數(shù)的形參是指向非const型變量的指針，實參只能用指向非const變量的指針，而不能用指向const變量的指針，這樣，可以在執(zhí)行函數(shù)的過程中可以改變形參指針變量所指向的變量（實參指針變量所指向的變量）的值。如果函數(shù)的形參是指向const型變量的指針，在執(zhí)行函數(shù)的過程中不能改變指針變量所指向的變量的值。因此允許實參是指向const變量的指針，或指向非const變量的指針。例如：constcharstr[]=“boy”;voidfun(char*ptr);fun(str);Str是const型數(shù)組函數(shù)fun的形參是指向非const型變量的指針調(diào)用fun函數(shù)，實參是const變量的地址，因此錯。例如:voidfun(constPoint*p);Pointp1(10,12);fun(&p1);指向常對象的指針最常用于函數(shù)的形參,目的是保護形參指針所指的對象,使它在函數(shù)執(zhí)行過程中不被修改。形參實參合法否改變指針所指的變量的值指向非const型變量的指針非const變量的地址合法改變指針所指向的變量的值指向非const型變量的指針const變量的地址非法/指向const型變量的指針const變量的地址合法不可以指向const型變量的指針非const變量的地址合法不可以2、常引用(不能通過引用，更新被引用的對象)const<類型說明符>&<引用名>doublex=1.2;constdouble&v=x;則：v=12.3錯誤。3、常指針與常引用的作用

使用常參數(shù)表明該函數(shù)不會更新某個參數(shù)所指向或所引用的對象，并使該函數(shù)具有更大的適應性；例：分析下列程序的輸出結果。#include<iostream.h>constintN=6;voidprint(constint*p,intn);voidmain(){intarray[N];for(inti=0;i<N;i++)cin>>array[i];

print(array,N);}voidprint(constint*p