第6章 類和對象
【考點一】 類的定義
1.類的定義類的定義可以分為兩部分：說明部分和實現部分。說明部分說明類中包含的數據成員和成員函數，實現部分是對成員函數的定義。類定義的一般格式如下：//類的說明部分class＜類名＞｛public：＜成員函數或數據成員的說明＞//公有成員，外部接口protected：＜數據成員或成員函數的說明＞//保護成員private：＜數據成員或成員函數的說明＞//私有成員｝；//類的實現部分＜各個成員函數的實現＞
其中，class是聲明類的關鍵字；＜類名＞是要聲明的類的名字，必須符合標識符定義規(guī)則；花括號表示類的聲明范圍，說明該類的成員，其后的分號表示類聲明結束。類的成員包括數據成員和成員函數，分別描述類所表達的問題的屬性和行為。關鍵字public、private和protected稱為訪問權限修飾符，它們限制了類成員的訪問控制范圍。各個成員函數的實現即可以在類體內定義，也可以在類體外定義。如果一個成員函數在類體內進行了定義，它將不出現在類的實現部分；如果所有的成員函數都在類體內進行了定義，則可以省略類的實現部分。在類體內定義的成員函數都是內聯函數。
2.類成員的訪問控制類中提供了3種訪問控制權限：公有(public)、私有(private)和保護(protected)。其中，公有類型定義了類的外部接口，任何一個外部的訪問都必須通過外部接口進行；私有類型的成員只允許本類的成員函數訪問，來自類外部的任何訪問都是非法的；保護類型介于公有類型和私有類型之間，在繼承和派生時可以體現出其特點。
3.類的數據成員類中的數據成員描述類所表達的問題的屬性。數據成員在類體中進行定義，其定義方式與一般變量相同，但對數據成員的訪問要受到訪問權限修飾符的控制。在定義類的數據成員時，要注意以下幾個問題。(1)類中的數據成員可以是任意類型，包括整型、浮點型、字符型、數組、指針和引用等，也可以是對象。但是要注意，只有另外一個類的對象，才可以作為該類的成員，即作為該類的成員對象而存在。自身類的對象是不可以作為自身類的成員存在的，但自身類的指針可以。(2)在類體中不允許對所定義的數據成員進行初始化。
4.類的成員函數類的成員函數描述類所表達的問題的行為。類中所有的成員函數都必須在類體內進行說明。但成員函數的定義既可以在類體內給出，也可以在類體外給出。第一種方式是將成員函數直接定義在類的內部。第二種方式是在類聲明中給出對成員函數的說明，而在類外部對成員函數進行定義(但成員函數仍然在類范圍內)。這種在類外部定義的成員函數的一般格式是：＜返回類型＞＜類名＞：：＜成員函數名＞(＜參數表＞)｛＜函數體＞｝在類體外定義成員函數時，要注意必須在成員函數名前加上類名和作用域運算符(：：)。作用域運算符用來標識某個成員屬于某個類。作用域運算符的使用格式如下：＜類名＞：：＜成員函數名＞(＜參數表＞)或＜類名＞：：＜數據成員名＞成員函數的兩種定義方式之間是有差別的。如果一個成員函數的聲明和定義都在類體內，那么這個成員函數就是內聯函數。如果一個成員函數的聲明在類體內，而定義在類體外，這時對該成員函數的調用是按一般函數進行的。如果要將定義在類體外的成員函數也作為內聯函數處理，就必須在成員函數的定義前加上關鍵字"inline"，以此顯式地說明該成員函數也是一個內聯函數。成員函數除了可以定義為內聯函數以外，也可以進行重載，可以對其參數設置默認值。 【考點二】 對象的定義
1.對象的定義對象是類的實例，一個對象必須屬于一個已知的類。因此在定義對象之前，必須先定義該對象所屬的類。對象的定義格式如下：＜類名＞＜對象名＞(＜參數表＞)；其中，＜類名＞是待定義的對象所屬的類的名字。＜對象名＞中可以有一個或多個對象名，多個對象名之間用逗號分隔。＜對象名＞中，可以是一般的對象名，也可以是指向對象的指針名或引用名，還可以是對象數組名。＜參數表＞是初始化對象時需要的，建立對象時可以根據給定的參數調用相應的構造函數對對象進行初始化。無參數時表示調用類的缺省構造函數。
2.對象的成員一個對象的成員就是該對象的類所定義的成員，包括數據成員和成員函數。定義了對象后，可以使用" ．"運算符和"->"運算符訪問對象的成員。其中，" ．"運算符適用于一般對象和引用對象，而"->"運算符適用于指針對象(即指向對象的指針)。訪問對象成員的一般格式如下：＜對象名＞ ．＜數據成員名＞或＜對象名＞-＞＜數據成員名＞＜對象名＞ ．＜成員函數名＞(＜參數表＞)或＜對象名＞-＞＜成員函數名＞(＜參數表＞) 【考點三】 構造函數和析構函數
1.構造函數和析構函數的定義。構造函數的作用是在對象被創(chuàng)建時利用特定的值構造對象，將對象初始化為一種特定的狀態(tài)，使該對象具有區(qū)別于其他對象的特征。構造函數在對象被創(chuàng)建的時候由系統(tǒng)自動調用。構造函數也是類的成員函數，但它是一種特殊的成員函數，它除了具有一般成員函數的特性之外，還具有一些特殊的性質：(1)構造函數的名字必須與類名相同；(2)構造函數不指定返回類型，它隱含有返回值，由系統(tǒng)內部使用；(3)構造函數可以有一個或多個參數，因此構造函數可以重載；(4)在創(chuàng)建對象時，系統(tǒng)會自動調用構造函數。
2.缺省構造函數和缺省析構函數缺省構造函數就是調用時不必提供參數的構造函數。缺省的構造函數的函數名與類名相同，它的參數表或者為空，或者它的所有參數都具有默認值。前面日期類Date的定義中，構造函數Date(int y=2000)；就是缺省構造函數。如果類中定義了一個缺省構造函數，則使用該函數；如果一個類中沒有定義任何構造函數，編譯器將生成一個不帶參數的公有缺省構造函數，它的定義格式如下：＜類名＞：：＜類名＞()｛｝每個類都必須有一個析構函數。如果一個類沒有聲明析構函數，編譯器將生成一個公有的析構函數，即缺省析構函數，它的定義格式如下：＜類名＞：：～＜類名＞()｛｝
3.拷貝構造函數類中有一種特殊的構造函數叫做拷貝構造函數，它用一個已知的對象初始化一個正在創(chuàng)建的同類對象。拷貝構造函數的一般格式如下：＜類名＞：：＜類名＞(const＜類名＞&＜引用對象名＞)｛//拷貝構造函數體｝拷貝構造函數具有以下特點：(1)也是一種構造函數，因此函數名與類名相同，并且不能指定函數返順類型。(2)只有一個參數，是對同類的某個對象的引用。(3)每一個類中都必須有一個拷貝構造函數。如果類中沒有聲明拷貝構造函數，編譯器會自動生成一個具有上述形式的公有的拷貝構造函數。
【考點一】 類的定義
1.類的定義類的定義可以分為兩部分：說明部分和實現部分。說明部分說明類中包含的數據成員和成員函數，實現部分是對成員函數的定義。類定義的一般格式如下：//類的說明部分class＜類名＞｛public：＜成員函數或數據成員的說明＞//公有成員，外部接口protected：＜數據成員或成員函數的說明＞//保護成員private：＜數據成員或成員函數的說明＞//私有成員｝；//類的實現部分＜各個成員函數的實現＞
其中，class是聲明類的關鍵字；＜類名＞是要聲明的類的名字，必須符合標識符定義規(guī)則；花括號表示類的聲明范圍，說明該類的成員，其后的分號表示類聲明結束。類的成員包括數據成員和成員函數，分別描述類所表達的問題的屬性和行為。關鍵字public、private和protected稱為訪問權限修飾符，它們限制了類成員的訪問控制范圍。各個成員函數的實現即可以在類體內定義，也可以在類體外定義。如果一個成員函數在類體內進行了定義，它將不出現在類的實現部分；如果所有的成員函數都在類體內進行了定義，則可以省略類的實現部分。在類體內定義的成員函數都是內聯函數。
2.類成員的訪問控制類中提供了3種訪問控制權限：公有(public)、私有(private)和保護(protected)。其中，公有類型定義了類的外部接口，任何一個外部的訪問都必須通過外部接口進行；私有類型的成員只允許本類的成員函數訪問，來自類外部的任何訪問都是非法的；保護類型介于公有類型和私有類型之間，在繼承和派生時可以體現出其特點。
3.類的數據成員類中的數據成員描述類所表達的問題的屬性。數據成員在類體中進行定義，其定義方式與一般變量相同，但對數據成員的訪問要受到訪問權限修飾符的控制。在定義類的數據成員時，要注意以下幾個問題。(1)類中的數據成員可以是任意類型，包括整型、浮點型、字符型、數組、指針和引用等，也可以是對象。但是要注意，只有另外一個類的對象，才可以作為該類的成員，即作為該類的成員對象而存在。自身類的對象是不可以作為自身類的成員存在的，但自身類的指針可以。(2)在類體中不允許對所定義的數據成員進行初始化。
4.類的成員函數類的成員函數描述類所表達的問題的行為。類中所有的成員函數都必須在類體內進行說明。但成員函數的定義既可以在類體內給出，也可以在類體外給出。第一種方式是將成員函數直接定義在類的內部。第二種方式是在類聲明中給出對成員函數的說明，而在類外部對成員函數進行定義(但成員函數仍然在類范圍內)。這種在類外部定義的成員函數的一般格式是：＜返回類型＞＜類名＞：：＜成員函數名＞(＜參數表＞)｛＜函數體＞｝在類體外定義成員函數時，要注意必須在成員函數名前加上類名和作用域運算符(：：)。作用域運算符用來標識某個成員屬于某個類。作用域運算符的使用格式如下：＜類名＞：：＜成員函數名＞(＜參數表＞)或＜類名＞：：＜數據成員名＞成員函數的兩種定義方式之間是有差別的。如果一個成員函數的聲明和定義都在類體內，那么這個成員函數就是內聯函數。如果一個成員函數的聲明在類體內，而定義在類體外，這時對該成員函數的調用是按一般函數進行的。如果要將定義在類體外的成員函數也作為內聯函數處理，就必須在成員函數的定義前加上關鍵字"inline"，以此顯式地說明該成員函數也是一個內聯函數。成員函數除了可以定義為內聯函數以外，也可以進行重載，可以對其參數設置默認值。 【考點二】 對象的定義
1.對象的定義對象是類的實例，一個對象必須屬于一個已知的類。因此在定義對象之前，必須先定義該對象所屬的類。對象的定義格式如下：＜類名＞＜對象名＞(＜參數表＞)；其中，＜類名＞是待定義的對象所屬的類的名字。＜對象名＞中可以有一個或多個對象名，多個對象名之間用逗號分隔。＜對象名＞中，可以是一般的對象名，也可以是指向對象的指針名或引用名，還可以是對象數組名。＜參數表＞是初始化對象時需要的，建立對象時可以根據給定的參數調用相應的構造函數對對象進行初始化。無參數時表示調用類的缺省構造函數。
2.對象的成員一個對象的成員就是該對象的類所定義的成員，包括數據成員和成員函數。定義了對象后，可以使用" ．"運算符和"->"運算符訪問對象的成員。其中，" ．"運算符適用于一般對象和引用對象，而"->"運算符適用于指針對象(即指向對象的指針)。訪問對象成員的一般格式如下：＜對象名＞ ．＜數據成員名＞或＜對象名＞-＞＜數據成員名＞＜對象名＞ ．＜成員函數名＞(＜參數表＞)或＜對象名＞-＞＜成員函數名＞(＜參數表＞) 【考點三】 構造函數和析構函數
1.構造函數和析構函數的定義。構造函數的作用是在對象被創(chuàng)建時利用特定的值構造對象，將對象初始化為一種特定的狀態(tài)，使該對象具有區(qū)別于其他對象的特征。構造函數在對象被創(chuàng)建的時候由系統(tǒng)自動調用。構造函數也是類的成員函數，但它是一種特殊的成員函數，它除了具有一般成員函數的特性之外，還具有一些特殊的性質：(1)構造函數的名字必須與類名相同；(2)構造函數不指定返回類型，它隱含有返回值，由系統(tǒng)內部使用；(3)構造函數可以有一個或多個參數，因此構造函數可以重載；(4)在創(chuàng)建對象時，系統(tǒng)會自動調用構造函數。
2.缺省構造函數和缺省析構函數缺省構造函數就是調用時不必提供參數的構造函數。缺省的構造函數的函數名與類名相同，它的參數表或者為空，或者它的所有參數都具有默認值。前面日期類Date的定義中，構造函數Date(int y=2000)；就是缺省構造函數。如果類中定義了一個缺省構造函數，則使用該函數；如果一個類中沒有定義任何構造函數，編譯器將生成一個不帶參數的公有缺省構造函數，它的定義格式如下：＜類名＞：：＜類名＞()｛｝每個類都必須有一個析構函數。如果一個類沒有聲明析構函數，編譯器將生成一個公有的析構函數，即缺省析構函數，它的定義格式如下：＜類名＞：：～＜類名＞()｛｝
3.拷貝構造函數類中有一種特殊的構造函數叫做拷貝構造函數，它用一個已知的對象初始化一個正在創(chuàng)建的同類對象。拷貝構造函數的一般格式如下：＜類名＞：：＜類名＞(const＜類名＞&＜引用對象名＞)｛//拷貝構造函數體｝拷貝構造函數具有以下特點：(1)也是一種構造函數，因此函數名與類名相同，并且不能指定函數返順類型。(2)只有一個參數，是對同類的某個對象的引用。(3)每一個類中都必須有一個拷貝構造函數。如果類中沒有聲明拷貝構造函數，編譯器會自動生成一個具有上述形式的公有的拷貝構造函數。