第17章C＋＋类第2部分.doc

第17章 C++类：第二部分 目标 可以动态创建和破坏对象。 可以指定const（常量）对象和const成员函数。 理解friend函数和友类的目的。 理解如何使用static数据成员和成员函数。 理解容器类的概念。 理解可以遍历容器类的元素的迭代器类的概念。 理解this指针的使用。 17.1 简 介 在本章中，我们继续研究类和数据抽象。我们在第18章中将讨论更多的高级内容，并建立类和运算符重载讨论的基础。第16章~第18章的讨论鼓励程序员使用对象，我们称之为基于对象的编程方法（OBP，object-based programming）。然后，第19章和第20章介绍了继承和多态性，这是真正面向对象的编程技术（OOP，object-oriented programming）。在本章和后面的章节中，我们使用在第8章中介绍的C样式的字符串，这将帮助您掌握C指针的复杂内容，准备进入专业世界，在这里，您将看见过去20年中所遗留的大量C代码。 17.2 const（常量）对象和const成员函数 我们已经强调了，最低特权原则是好的软件工程所用的最基本原则之一。下面研究这个原则如何应用于对象。 一些对象需要修改，而另外一些不需要。程序员可以使用关键字const来指定对象不能修改，而尝试修改该对象将导致语法错误。例如： const Time noon( 12, 0, 0 ); 声明了类Time的const对象noon，并将其初始化为12。 软件工程经验17.1 将对象声明为const有助于实施最低特权原则。这样，在编译时可以捕获修改对象的尝试，而不是导致执行期间错误。 软件工程经验17.2 使用const对于正确的类设计、程序设计和编码是非常重要的。 性能提示17.1 声明变量和对象是const并不仅仅是有效的软件工程方法，因为现在的高级优化编译程序可以对常量执行某些优化，而不能对变量进行优化，因此它也可以改善性能。 C++编译程序不允许任何成员函数调用const对象，除非成员函数本身也声明为const。这甚至对于不修改对象的get成员函数也是一样的。声明为const的成员函数不会修改对象，编译程序不允许这样。 在函数原型中，通过在函数的参数列表后面插入关键字const，或者在函数定义中，在函数体开始的左大括号之前加入关键字const，就可以在原型和定义中指定函数是const。例如，下面的类A的成员函数： int A::getValue( ) const { return privateDataMember; } 仅仅返回对象的一个数据成员的值，而且正确声明为const。 常见的编程错误17.1 将修改对象数据成员的成员函数定义为const将导致语法错误。 常见的编程错误17.2 在类的相同实例上，如果将调用类的非const成员函数的成员函数定义为const，将导致语法错误。 常见的编程错误17.3 在const对象上调用非const成员函数将导致语法错误。 软件工程经验17.3 const成员函数可以用非const版本来重载。选择使用哪一个重载成员函数是由编译程序根据对象是否是const来决定的。 这里提出了有关构造函数和析构函数的有趣问题，它们每一个都需要经常修改对象。并且不允许对const对象的构造函数和析构函数使用const声明。必须允许构造函数修改对象，这样可以正确地初始化对象。析构函数必须可以在破坏对象之前终止清理杂务。 常见的编程错误17.4 尝试声明构造函数或者析构函数为const将导致语法错误。 图17.1实例化了两个Time对象：一个是非const对象，另一个是const对象。该程序尝试用非const成员函数setHour（第102行）和printStandard（在第108行）来修改const对象noon。程序也说明了在对象上调用成员函数的3个其他组合：在非const对象上调用非const成员函数（第100行），在非const对象上调用const成员函数（第104行），以及在const对象上调用const成员函数（第106行和107行）。两个流行的编译程序为非const成员函数在const对象上调用而产生的消息显示在输出窗口中。 1 // Fig. 17.1: time5.h 2 // Declaration of the class Time. 3 // Member functions defined in time5.cpp 4 #ifndef TIME5_H 5 #define TIME5_H 6 7 class Time { 8 public: 9 Time( int = 0, int = 0