c++讲义(4)类与对象的定义

第4讲类与对象的定义1、类的定义（P101）2、对象的定义（P105）3、实例（栈）问题引入：C语言中的结构体#includeiostream.hstructdate{intyear,month,day;};voidmain(){structdated1;d1.year=1999;d1.month=12;d1.day=31;coutd1.year/d1.month/d1.dayendl;}分析：结构体变量d1有三个成员，主函数main可以直接使用d1的三个成员。即：结构体类型没有封装功能。而面向对象的程序设计的一个重要特征就是封装性，采用类可以实现数据的封装。1、什么是类？类是对具有相同数据和方法的一组对象的定义或描述。(类的描述中包含数据与对数据操作方法的定义)一个类的所有对象都有相同的数据结构，并且共享实现操作的代码。2、什么是对象？对象是类的一个实例，因此在定义了类之后，利用类来创建该类的对象。3、类和对象的关系类是一种新的数据类型，对象是这种类型的变量。一、基本概念二、类的声明(P102)1、类的声明格式class类名{private：私有数据成员和成员函数；protected：保护数据成员和成员函数；public：公有数据成员和成员函数；};各个成员函数的实现；考虑：如何定义一个表示日期的类#includeiostream.hclassTDate{private:intyear,month,day;public:voidSetDate(inty,intm,intd);voidPrint()//输出日期函数{coutyear/month/dayendl;}};voidTDate::SetDate(inty,intm,intd){year=y;month=m;day=d;}//设置日期函数说明：函数SetDate的实现放在外面，而函数Print的实现放在类的定义中间。2、在每个类的定义中：①class是定义类的关键字。②类名是一个标识符，用于标识一个类③大括号内是类的说明部分，说明该类的成员。从内容上来看：类的成员分数据成员和函数成员两种。从访问性来看：类的成员分为私有成员(private)、公有成员(public)和保护成员(protected)三种。④public、private和protected的出现次数与次序可以任意，如果没有指定，访问性隐含为private用关键字private定义的成员构成类的内部状态，public的成员则构成与外界通信的接口，通过public的成员函数来使用private的数据成员，从而在C++中实现了封装。3、注意（P104）①在类的定义中不允许对其数据成员初始化②将函数的实现类定义的大括号内，该成员函数隐含为内联(内嵌)函数；如果将内联函数的实现写在大括号外面，则应在函数名前加上inline三、对象的定义（P104）1、对象的定义格式:类名变量名表；或类名对象名；如：前面已定义了类TDate则：TDated1,d2;定义2个对象d1和d2对象是属于类的变量，每个对象占用各自的存储单元，每个对象各自具有了该类的一套数据成员(静态成员除外)2、访问对象成员的方法：访问对象的成员包括数据成员和成员函数，其访问格式是：对象名.成员名如前面的例中，对应的主函数如下：voidmain(){TDated1;//定义对象变量d1.SetDate(2004,10,8);//调用成员函数设置d1的日期为2004年10月8日d1.Print();//调用成员函数显示d1的日期}程序设计示例：复数类(参考P102)①复数类Complex的属性有：real：实部，代表复数的实数部分；image：虚部，代表复数的虚数部分。②复数类Complex的方法有：get_real()：获得复数对象的实部。get_image()：获得复数对象的虚部。set_real(doubled)：将当前复数对象的实部设置为给定的形式参数的值。set_image(doubled)：将当前复数对象的虚部设置为给定的形式参数的数值。disp(Complexc)：用数学方式显示复数，例如实部为3，虚部为5，则显示：3+5i3、类成员的访问控制与作用域（P103）类的作用域就是在程序中，类的成员说明起作用的区域。它是由类说明时左右花括号中的内容和类的成员函数的作用域组成。类作用域介于函数作用域与文件作用域之间。私有成员与保护成员局限于类的作用域；公有成员的作用域可以是整个文件，但在类作用域之外要使用对象名或指向对象的指针名来修饰，即：①对象名.成员名②指向对象的指针名-成员名③(*指向对象的指针名).成员名参考下面的程序：#includeiostream.hclasstest{private:intx;public:inty;intgetx();};inttest::getx(){returnx;}intf(){returnx;}//错误voidmain(){testt;coutt.xendl;//错误coutt.yendl;}修改下面程序中的错误：#includeiostream.hclassTDate{private:intyear,month,day;public:voidSetDate(inty,intm,intd){year=y;month=m;day=d;}};voidmain(){TDated1;d1.SetDate(2004,10,8);coutd1.year/d1.month/d1.dayendl;//使用了类的私有成员year、month、day}将程序改为：#includeiostream.hclassTDate{private:intyear,month,day;public:intyy(){returnyear;}intmm(){returnmonth;}intdd(){returnday;}voidSetDate(inty,intm,intd){year=y;month=m;day=d;}};voidmain(){TDated1;d1.SetDate(2004,10,8);coutd1.yy()/d1.mm()/d1.dd()endl;//调用成员函数}//修改原因：year、month和day都是类的私有成员，所以不能在main函数中使用;在类中定义的公有成员函数yy()、mm()和dd()后，就可以在main函数中访问它的私有成员了。三、实例----栈1、问题：将《数据结构》中的顺序栈定义成类的形式，通过栈来实现进制转换。2、类的定义数据成员：①存放元素的数组（例如:x）②栈顶标志（例如:top）成员函数：①栈的初始化（例如:init）②入栈（例如:push）③出栈（例如:pop）④判断栈空（例如:isempty）3、对象定义：定义一个栈对象，利用该对象中的数据成员来存放进制转换过程中的各个数字；利用栈的成员函数来实现相应的操作。4、主函数从键盘输入一个十进制数，输出对应的八进制。5、程序说明为了简化问题，只考虑将十进制转换为八进制，栈类中没有考虑栈满的情况6、程序组织(P144)方法1：将所有语句写到一个文件中。方法2：文件stack.h是栈的定义，文件stack1.cpp是栈的成员函数实现，文件stack2.cpp使用栈进行数制转换。方法3：将栈的定义和栈的成员函数实现存入C++头文件stack.h中，程序文件stack2.cpp使用栈进行数制转换。7、源程序文件：下面是按方法二来组织的三个文件：//文件stack.hclassstack{private:intx[10];inttop;public:voidinit();voidpush(int);intpop();intis_empty();};//文件stack1.cpp#includestack.hvoidstack::init()//初始化堆栈{top=0;}intstack::is_empty()//判断堆栈是否空，空=1{if(top==0)return1;elsereturn0;}voidstack::push(intn)//将n压入堆栈{x[top]=n;top++;}intstack::pop()//弹出栈顶元素{top--;returnx[top];}//文件stack2.cpp#includeiostream.h#includestack.hvoidmain(){intn;stacks;//定义栈对象变量cout输入一个整数：;cinn;s.init();//初始化堆栈while(n){s.push(n%8);//将当前的末位数字入栈n=n/8;}while(!s.is_empty())//堆栈不空时couts.pop();//输出栈顶元素}四、思考：按要求修改上面的程序1、如何实现将十进制转换任意进制？2、为了简化问题，栈类中没有考虑栈满的情况，如何编写判断栈满的成员函数？如何修改主函数？五、实验3（写实验报告）1、实验名称：堆栈类的实现2、实验目的：掌握类定义、对象定义3、实验内容：①定义堆栈类②利用堆栈类实现进制转换