C++ Primer(五)_OOP_数据抽象

数据抽象——类

类的基本思想——数据抽象（data abstraction）与封装（encapsulation）

数据抽象：一种依赖于接口（interface）与实现（implementation）分离的编程与设计技术

类的接口——用户所能执行的操作

类的实现——数据成员、负责接口实现的函数体及所需的各种私有函数

封装：实现类的接口与实现分离

封装的意义

  • 防止用户代码对封装对象的封装
  • 调整封装类的细节而无需调整用户代码

目录

编译器对类的处理顺序

  1. 先编译所有成员声明
  2. 再编译所有成员实现——所以可以随意使用成员而无需在意顺序

构造函数

  • 不可定义为const

    const对象的常量属性的获得在构造函数完成初始化过程，所以const对象初始化期间可以修改

  • 默认构造函数

    • 无参数
    • 或都有默认实参

  • 未显示定义构造函数，编译器将合成默认构造函数

    • 若有类内初始值，这个构造函数将初始化对应成员（类内初始值由编译器支持）
    • 无初始值，执行默认初始化（有默认构造函数的类成员就默认构造，内置类型的默认初始化根据所在区域：全局0，局部未定义）——类内初始值以=或花括号形式赋予

  • 委托构造函数——初始化列表调用其他构造函数——执行顺序为完全执行被委托者后返回委托者

  • 初始化顺序——取决于类内声明顺序——与初始化列表无关——所以不要在初始化列表做一些依赖于顺序的事

成员函数的定义

类内定义——隐式inline
类外定义

  • inline可同时出现在内外

  • vitual只能出现在类内

  • const类内外都要出现——因为其修饰的是this指针所指，而底层const是可以形成重载的，所以如果不带const，会发现没这个成员

    顶层const：修饰的是对象本身，对象本身不可变，初始化它的对象既可以是const也可以非const

    void f(int);
void f(const int);	// 错误，重定义，两者不能形成重载
// 理由：函数匹配的实参转换等级中，1.实参形参类型相同；和2.向实参添加或删除顶层const都属于精确匹配（另一个精确匹配是实参数组或函数转为形参指针）

    底层const：变量自认为初始化的对象是不能改变的，初始化它的对象既可以是const也可以非const

    但是，底层const能与非底层const形参能形成函数重载

    void f(int *);
void f(const int *);	// 正确
// 理由：能对底层和非底层区分
// 1.底层const不能隐式转换为非const，即const int* 不能隐式转换为int*，首先对const int*实参就确定调用哪个
// 2.转换等级中：int *到const int *的转换等级比精确匹配低一级，所以对int *实参能确定调用哪个

  • =default可出现在类内也可出现在类外，且只能出现一处，类内为内联，仅用于拷贝控制成员

  • =delete，必须出现在第一次声明的时候，可用于各种函数

  • static只用于内部

const成员函数

  • const对象只能调用const成员函数

  • 非const对象也能调用const成员函数

  • 既定义const又定义非const的（既然非const对象能调用const成员，为什么费劲再写个const）一个理由：const修饰的是this指针所指，所以如果需要返回对象，const只能返回const对象，对非const对象略微便

  • const成员函数不能修改类成员，如若实在需要修改（如做些记录……）：声明数据为mutable

    一个现实的例子：

    lambda表达式生成一个无名类的const临时对象，

    而它的捕获列表实际是其类成员，

    函数体实际是一个const成员函数，

    所以如果lambda表达式需要修改捕获列表的值，就需要声明为mutable

类的前向声明——incomplete type

仅作声明而无定义：class Name;

因为定义，不知道有何成员，所以

  • 定义该类型的指针或引用

  • 亦可声明（不可定义——定义要在类定义之后）以其为参数或返回值的函数

    class A;
void test(A a);		// 正确

友元——拥有与类内成员访问同样权限的对象

  • 友元类

    • 不可继承，即友元类不能随意访问派生
    • 不可传递，即A为B友元，B为C友元，不能得到A为C友元
    class A
{
    friend class B;	// 不要求声明于前
};
class B
{
};

  • 友元函数

    • 普通函数友元——友元声明仅指定访问权限，不是实际意义的函数声明，若希望类用户可调用友元。需要类外专门声明

      虽然大多编译器不强制要求如此规则

      // void f();
class A
{
    friend void f() { /* 友元函数可在类内定义，但是即使是内部函数调用，也需要声明 */ }
    // 友元声明仅是隐式的假定f()可见，但事实这里并没有
    // 错误，未声明 A() { f(); }	// 若想要其正确，必须在A定义前声明f()
};
      • 重载的函数需要每个声明为友元（如果有需要的话）
      void f();
void f(int);
class A
{
    friend void f();
    friend void f(int);
};

    • 成员函数友元——（这里假定这个函数是要访问类的，不然有何意义）

      class B;		// 不可定义，因为此时A并不可见——（如果是普通的函数到不在意）
class A
{
public:
    void f(B);	// 不可定义，因为B还未定义，不知其内容
};
class B
{
    friend A::f();
};
void A::f(B)		// 此时才知道B的内容
{}

  • 友元模板

  • 友元模板特例

  • 甚至友元内置成员（虽然无实际用处，但允许这么做）

posted @ 2019-10-19 23:36  YanceW  阅读(140)  评论(0)    收藏  举报