首页 / C++ / C++系列：对象和类（二）
C++系列：对象和类（二）
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了C++系列：对象和类（二），小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含8049字，纯文字阅读大概需要12分钟。
内容图文
上文 C++系列：对象和类（一）介绍了最简单的类的示例，本文进一步介绍类的构造函数、析构函数、this 指针。
在上文中，我们的类是这样设计的：
1 // student.h
2 #pragma once
3 #include <iostream>
4 #include <string>
5
6 class Student
7 {
8 public:
9 void InitializeData(const std::string& name, int score);
10 void SetGrade(int val) { grade = val; };
11 void ShowGrade();
12
13 private:
14 int grade;
15 std::string name;
16 };
1 // student.cpp
2 #include "student.h"
3
4 void Student::InitializeData(const std::string& name_val, int grade_val)
5 {
6 name = name_val;
7 grade = grade_val;
8 }
9
10 void Student::ShowGrade()
11 {
12 using namespace std;
13 cout << name << " has grade of " << grade << "." << endl;
14 }
构造函数
类可以看作是一种自定义类型，根据该类型可以创建不同的实例，即对象。那么既然是自定义类型，那么 C++ 自然希望它能尽可能满足普通类型的语法。
比如说：
1 int x = 10;
2 float y = 6.6;
3 struct StudentRecord
4 {
5 string name;
6 int age;
7 };
8 StudentRecord sr1 = {"wangwu", 20};
即声明时进行初始化，可问题是，现在我们的 Student 类，在创建对象时不能进行类似的初始化：
Student s = {"zhangsan", 90}; // compile error
这是因为对象外部不能直接访问私有成员，我们只能通过成员函数来进行初始化，因此，我们现在只能这样做：
Student s;
s.InitializeData("wangwu", 90);
显然，这样的代码显得冗余。对于为私有数据成员进行初始化这种非常常见的操作，C++ 应该有某种机制与前面普通类型的语法统一起来，这就是构造函数。
构造函数用于替换 InitializeData 这样的用于初始化私有数据成员的方法，并且可以使用类似于普通类型的初始化语法。由于构造函数专门用于解决初始化问题，因此它设计为：在声明后自动调用构造函数，且仅有一次。
在 C++ 构造函数的设计方面，还有一些要点：
- 由于这个函数很特殊，因此规定它的函数名和类名相同；
- 由于我们不关心它的返回类型，因此规定它没有返回类型；
- 应该提供无参数的构造函数，可以通过使用重载，或者默认值实现。
构造函数的声明和定义
于是，在类声明部分，我们修改为：
1 // student.h
2 #pragma once
3 #include <iostream>
4 #include <string>
5
6 class Student
7 {
8 public:
9 Student(const std::string& name = "None", int score = -1);
10 void SetGrade(int val) { grade = val; };
11 void ShowGrade();
12
13 private:
14 int grade;
15 std::string name;
16 };
在类方法定义部分，修改为：
1 // student.cpp
2 #include "student.h"
3
4 Student::Student(const std::string& name_val, int grade_val)
5 {
6 name = name_val;
7 grade = grade_val;
8 }
9
10 void Student::ShowGrade()
11 {
12 using namespace std;
13 cout << name << " has grade of " << grade << "." << endl;
14 }
至此，实现了最简单的构造函数。
构造函数的使用
显然，和普通类型一样，可以这样使用构造函数（C++ 11 列表初始化）：
Student s1 = { "zhangsan", 80 };
Student s2{ "lisi", 59 };
但是，一般推荐的是这两种方式：
Student s1 = Student("zhangsan", 80);
Student s2("lisi", 59);
如果是使用 new 动态分配内存，则：
Student* s3 = new Student("wangwu", 90);
析构函数
与构造函数相对应，C++ 还提供了析构函数（destructor）。构造函数在对象创建时会自动调用，而析构函数在对象销毁时会自动调用。
析构函数用来解决这样的问题：如果对象运行过程中使用 new 动态创建了一些内存，析构函数可以用来做释放这些内存的收尾工作。
析构函数还有如下要点：
- 析构函数名在类名前面加上波浪号 ~；
- 没有返回值；
- 必定没有参数，因此也没有重载。
示例如下：
1 // student.h
2 #pragma once
3 #include <iostream>
4 #include <string>
5
6 class Student
7 {
8 public:
9 Student(const std::string& name = "None", int score = -1);
10 ~Student();
11 void SetGrade(int val) { grade = val; };
12 void ShowGrade();
13
14 private:
15 int grade;
16 std::string name;
17 };
1 // student.cpp
2 #include "student.h"
3
4 Student::Student(const std::string& name_val, int grade_val)
5 {
6 name = name_val;
7 grade = grade_val;
8 }
9
10 Student::~Student()
11 {
12 using namespace std;
13 cout << name << " has expired." << endl;
14 }
15
16 void Student::ShowGrade()
17 {
18 using namespace std;
19 cout << name << " has grade of " << grade << "." << endl;
20 }
const 成员函数
对象可以声明为 const 类型，表示其数据成员不会发生修改。但是，这样的对象不能调用普通成员函数。
const Student s3 = Student("wangwu", 90);
s3.ShowGrade(); // compile error
由于编译器不知道 ShowGrade 是否会篡改 const 对象的数据（即使该方法事实上不会修改数据），因此它会报错。
如果需要允许这样的成员函数/方法通过编译，需要修改函数头，标识为 const 成员函数。
类声明中修改为：
void ShowGrade() const;
类方法定义中修改为：
void Student::ShowGrade() const
{
using namespace std;
cout << name << " has grade of " << grade << "." << endl;
}
const 成员函数通用性更好，使其可以适用于 const 类型的对象。因此，只要类方法不会修改数据成员，应该尽可能把该方法声明为 const 成员函数。
this 指针
this 指针是指向当前调用对象的指针，目的就是为了访问当前对象。每个成员函数里面都隐式地包含这个指针。
如果方法需要返回当前对象，就需要 this 指针。
假设我们需要比较两个 Student 对象的得分情况，我们需要返回得分高的 Student 对象。
类定义中的函数头如下：
const Student& GetTopVal(const Student& s) const;
类方法定义如下：
const Student& Student::GetTopVal(const Student& s) const
{
if (s.grade > grade) {
return s;
}
else {
return *this;
}
}
*this 表示 this 指针所指向的对象，即 GetTopVal 方法的调用对象。
类中定义符号常量
类也构成了一种作用域，有时需要在类作用域中定义符号常量，但会有一些限制。
在 C++ 11 之前，类中的非静态成员不能在类中直接初始化。因此以下 Student 类中的常量声明在 C++ 11 之前会报错：
const int MINIMUM_PASSING_SCORE = 60;
C++ 11 之后提供了成员初始化，但是不能用于类似下面这样的数组声明：
const int MINIMUM_PASSING_SCORE = 60; int just_for_test[MINIMUM_PASSING_SCORE]; // compile error
一种方式是使用枚举：
enum { MINIMUM_PASSING_SCORE = 60 };
int just_for_test[MINIMUM_PASSING_SCORE]; // good
另一种方式是把符号常量声明为静态（static）存储：
static const int MINIMUM_PASSING_SCORE = 60; int just_for_test[MINIMUM_PASSING_SCORE]; // good
整个示例
综合前面的内容，再加上对象数组的声明和初始化（和普通类型类似），整个示例如下：
1 // student.h
2 #pragma once
3 #include <iostream>
4 #include <string>
5
6 class Student
7 {
8 public:
9 Student(const std::string& name = "None", int score = -1);
10 ~Student();
11 void SetGrade(int val) { grade = val; };
12 void ShowGrade() const;
13 const Student& GetTopVal(const Student& s) const;
14
15 private:
16 int grade;
17 std::string name;
18 static const int MINIMUM_PASSING_SCORE = 60;
19 };
1 // student.cpp
2 #include "student.h"
3
4 Student::Student(const std::string& name_val, int grade_val)
5 {
6 name = name_val;
7 grade = grade_val;
8 }
9
10 Student::~Student()
11 {
12 using namespace std;
13 cout << name << " has expired." << endl;
14 }
15
16 void Student::ShowGrade() const
17 {
18 using namespace std;
19 cout << name << " has grade of " << grade << "." << endl;
20 }
21
22 const Student& Student::GetTopVal(const Student& s) const
23 {
24 if (s.grade > grade) {
25 return s;
26 }
27 else {
28 return *this;
29 }
30 }
1 // main.cpp
2 #include "student.h"
3
4 int main()
5 {
6 using namespace std;
7 Student students[3] = {
8 Student("zhangsan", 80),
9 Student("lisi", 59),
10 Student("wangwu", 90)
11 };
12
13 cout << "-----------Show Every Student Start-----------" << endl;
14 for (int i = 0; i < 3; i++)
15 {
16 students[i].ShowGrade();
17 }
18 cout << "-----------Show Every Student End-----------" << endl;
19
20 Student top_student;
21 // the top grade
22 for (int i = 0; i < 3; i++)
23 {
24 top_student = top_student.GetTopVal(students[i]);
25 }
26 cout << "-----------Top Student Start-----------" << endl;
27 top_student.ShowGrade();
28 cout << "-----------Top Student End-----------" << endl;
29 }
输出如下：
-----------Show Every Student Start----------- zhangsan has grade of 80. lisi has grade of 59. wangwu has grade of 90. -----------Show Every Student End----------- -----------Top Student Start----------- wangwu has grade of 90. -----------Top Student End----------- wangwu has expired. wangwu has expired. lisi has expired. zhangsan has expired.
参考
- 《C++ Primer Plus Sixth Edition》 by Stephen Prata
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的C++系列：对象和类（二）全部内容，希望文章能够帮你解决C++系列：对象和类（二）所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
内容备注
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
内容手机端
扫描二维码推送至手机访问。