C++面向对象程序设计-北京大学-郭炜【课程笔记（四）】
- 1、this指针
- 1.1、this指针的作用
- 1.2、this指针和静态成员函数
- 2、静态成员变量和静态成员函数
- 2.1、基本概念
- 2.2、基本概念总结
- 2.3、如何访问静态成员
- 2.4、静态成员变量的使用场景（重要）
- 2.5、2.4节中CRectangle类写法，有何缺陷？
- 3、成员对象和封闭类
- 3.1、封闭类构造函数的初始化列表
- 3.2、封闭类构造函数和析构函数调用顺序
- 3.3、封闭类的复制构造函数（难理解）
开始课程：P11 1_1. this指针
课程链接：程序设计与算法（三）C++面向对象程序设计 北京大学 郭炜
课程PPT：github提供的对应课程PPT
1、this指针
C++是没有自身编译器的，需要使用C语言的编译器，所以C++在编译时需要把语言转换为对应的C语言。
实例1：C++程序到C程序的翻译:（下图好理解，不做解释）
1.1、this指针的作用
this指针的作用：指向成员函数所作用的对象。
非静态成员函数中可以直接使用this来代表指向该函数
作用的对象的指针。
实例2:
#include<iostream>
class Complex
{
public:
double real, imag;
void Print()
{
std::cout << real << "," << imag;
}
Complex(double r, double i): real(r), imag(i)
{ }
Complex AddOne()
{
this -> real++; // 等价于 real++
this -> Print(); // 等价于 Print()
return * this; // 返回this指：代表返回修改对象的自身
}
};
int main ()
{
Complex c1(1, 1), c2(0, 0);
c2 = c1.AddOne(); // 这里就用到了return * this;
return 0;
}
// OUT
2,1
实例3:
实例4:
1.2、this指针和静态成员函数
静态成员函数中不能使用 this 指针！因为静态成员函数并不具体作用与某个对象! 因此，静态成员函数的真实的参数的个数，就是程序中写出的参数个数！
2、静态成员变量和静态成员函数
2.1、基本概念
静态成员：在说明前面加了
static关键字的成员。
定义：普通成员变量每个对象有各自的一份，而静态成员变 量一共就一份，为所有对象共享。
- 普通成员要量、函数：对于無一TCRectangle对象来说都是单独一份的，每个对象之间相互不干扰。
- 静态成员变量或函数：对于每一个CRectangle对象之间是共享的，更改其中一个CRectangle对象的静态成员变量或函数，其他CRectangle对象的静态成员变量和函数也随之改变。
- 普通成员变量每个对象有各自的一份，而静态成员变量一共就一份，为
所有对象共享。
2.2、基本概念总结
- 普通成员变量每个对象有各自的一份，而静态成员变量一共就一份，为
所有对象共享。 - 普通成员函数必须具体作用于某个对象，而静态成员函数并
不具体作用与某个对象。 - 因此静态成员
不需要通过对象就能访问。 - 静态成员变量本质上是全局变量，哪怕一个对象都不存在，类的静态成员变量也存在。
- 静态成员函数本质上是全局函数。
- 设置静态成员这种机制的目的是将和某些类紧密相关的全局变
量和函数写到类里面，看上去像一个整体，易于维护和理解。
2.3、如何访问静态成员
1、类名::成员名
Cectangle::PrintTotal();
2、对象.成员名
Cectangle r;
r.PrintToTal();
3、指针->成员名
Cectangle * p = & r;
p -> PrintTotal();
4、引用.成员名
Cectangle & ref = r;
int n =ref.nTotalNumber;
2.4、静态成员变量的使用场景（重要）
静态成员变量的作用：考虑一个需要随时知道矩形总数和总面积的图形处理程序，可以用全局变量来记录总数和总面积，用静态成员将这两个变量封装进类中，就更容易理解和维护
注意事项1：必须在定义类的文件中对静态成员变量进行一次声明，声明的同时可以初始化，也可以不出初始化。
实例:
#include<iostream>
class CRectangle
{
private:
int w, h;
static int nTotalArea;
static int nTotalNumber;
public:
CRectangle(int w_,int h_);
~CRectangle();
static void PrintTotal();
};
CRectangle::CRectangle(int w_, int h_)
{
w = w_;
h = h_;
nTotalNumber ++;
nTotalArea += w * h;
}
CRectangle::~CRectangle()
{
nTotalNumber --;
nTotalArea -= w * h;
}
void CRectangle::PrintTotal()
{
std::cout << "nTotalNumber = " << nTotalNumber << ";" << "nTotalArea = " << nTotalArea << std::endl;
}
// 注意事项：必须在定义类的文件中对静态成员变量进行一次声明
// 或初始化。否则编译能通过，链接不能通过。
int CRectangle::nTotalNumber = 0; // 声明的同时可以初始化，也可以不出初始化
int CRectangle::nTotalArea = 0;
int main()
{
CRectangle r1(3,3), r2(2,2);
//cout << CRectangle::nTotalNumber; // Wrong , 私有
CRectangle::PrintTotal(); // 输出：nTotalNumber = 2;nTotalArea = 13
r1.PrintTotal(); // 输出：nTotalNumber = 2;nTotalArea = 13
r2.PrintTotal(); // 输出：nTotalNumber = 2;nTotalArea = 13
return 0;
}
// OUT
nTotalNumber = 2;nTotalArea = 13
nTotalNumber = 2;nTotalArea = 13
nTotalNumber = 2;nTotalArea = 13
注意事项2：在静态成员函数中，不能访问非静态成员变量，也不能调用非静态成员函数。
2.5、2.4节中CRectangle类写法，有何缺陷？
解决办法：为CRectangle类写一个复制构造函数
3、成员对象和封闭类
封闭类: 一个类的成员变量是另一个类的对象包含，此成员对象的类叫封闭类 (Enclosing)
#include<iostream>
class CTyre
{
//轮胎类
private:
int radius; //半径
int width; //宽度
public:
CTyre(int r, int w):radius(r), width(w) { }
};
class CEngine // 这个类什么都没写，有无参构造函数
{
//引擎类
};
class CCar
{
//汽车类 “封闭类”
private:
int price; //价格
CTyre tyre;
CEngine engine; // 不用初始化，有无参构造函数
public:
CCar(int p, int tr, int tw); // 构造函数的声明
};
CCar::CCar(int p, int tr, int w) // 构造函数的定义
:price(p), tyre(tr, w) // 构造函数的初始化：初始化列表
{
};
int main()
{
CCar car(20000,17,225);
return 0;
}
3.1、封闭类构造函数的初始化列表
1、定义封闭类的构造函数时，添加
初始化列表；
类名::构造函数(参数表):成员变量1(参数表),成员变量2(参数表), …
{
…
}
2、成员对象初始化列表中的参数
- 任意复杂表达式
- 函数 / 变量 / 表达式中的函数，变量有定义
3.2、封闭类构造函数和析构函数调用顺序
实例：
#include<iostream>
using namespace std;
class CTyre {
public:
CTyre() { cout << "CTyre contructor" << endl; }
~CTyre() { cout << "CTyre destructor" << endl; }
};
class CEngine {
public:
CEngine() { cout << "CEngine contructor" << endl; }
~CEngine() { cout << "CEngine destructor" << endl; }
};
class CCar {
private:
CEngine engine;
CTyre tyre;
public:
CCar( ) { cout << "CCar contructor" << endl; }
~CCar() { cout << "CCar destructor" << endl; }
};
int main()
{
CCar car;
return 0;
}
// OUT
CEngine contructor
CTyre contructor
CCar contructor
CCar destructor
CTyre destructor
CEngine destructor
3.3、封闭类的复制构造函数（难理解）
#include<iostream>
class A
{
public:
A()
{
std::cout << "default" << std::endl;
}
A(A & a)
{
{std::cout << "copy" << std::endl;}
}
};
// 封闭类
class B
{
A a;
};
int main()
{
B b1, b2(b1); // b1调用了B类的自动生成的无参构造函数，b2调用了B类的自动生成的复制构造函数
return 0;
}
// OUT
default
Copy
输出：default、Copy
说明b2.a是用类A的复制构造函数初始化的。而且调用复制构造函数时的实参就是b1.a。
