《类的其他特性》PPT课件.ppt

Visual C+程序设计,第12章 类的其他特性,12.1 友元函数12.2 虚函数12.3 静态成员,第12章 类的其他特性,12.1.1 友元函数的概念友元函数是在类体中定义或说明的外部函数，它不是类的成员函数，却能不受限制地访问类中所有访问权限的成员。12.1.2 友元函数的定义1.类中定义格式 friend 函数类型 函数名称（形参列表）.2.类中说明，类外定义（1）类中说明格式 friend 函数类型 函数名称（形参列表）；（2）类外定义格式 函数类型 函数名称（形参列表）.,12.1 友元函数,友元函数在类外定义时，函数类型前不能加friend；函数名前没有“类名:”。,例12-1 用友元函数求圆柱体的体积。const float PI=3.1415;class A float r,h;public:A(float a,float b);float getr()return r;friend float geth(A/D,12.1 友元函数,(1)A行能否改为：return h;(2)C行能否改为：couta1.volum(a1);(3)去掉B行,程序能否运行？(4)在不改变成员访问权限的前提下，若把D行改为：cout PI*a1.r*a1.r*a1.h;程序应作怎样的修改？,使用用友元函数时注意：友元函数不是成员函数，没有this指针，不能直接使用类的成员，必须通过对象或指向对象的指针引用成员，使用格式为：对象.成员，或：指针-成员友元函数要使用对象必须通过参数（对象或指向对象的指针）传入对象。友元函数的调用不能通过对象调用，应该直接调用。友元函数的作用域不是类的作用域，其定义不受访问权限的限制。友元函数可提高程序的运行效率，但破坏了类的封装性，应谨慎使用。,12.1 友元函数,12.1.3 成员函数用作友元 友元函数一定不是本类的成员，但可以是另一个类的成员。例12-2 把一个类的成员函数作为另一个类的友元函数。class B;/对类B作引用性说明class A float x;public:A(float a)x=a;float getx()return x;void setx(B,12.1 友元函数,12.1.4 友元类 当把一个类(类B)说明为另一个类(类A)的友元时，则称类B是类A的友元类，此时类B的所有成员函数都是类B的友元函数。例12-3 把一个类作为另一个类的友元类。class A float a;friend class B;/说明类B是类A的友元 friend void main();/A A()a=100;class B float b;public:B(A*p)b=p-a*2;/B float get()return b;void main()A a1;B b1(,12.1 友元函数,(1)去掉A行，程序会出现什么错误？(2)能否把主函数中的“b1.get()”改为“b1.b”？(3)B行为什么能在类B中能访问类A的私有成员a？(4)友元关系是不可传递的，也是不可逆的。,12.2.1 多态性与虚函数 1.多态性的概念多态性是指同样的消息（如函数的调用）被不同的对象接收时导致不同的行为。2.多态性的类型（1）编译时的多态性（静态多态性）；（2）运行时的多态性（动态多态性）。3.静态多态性静态多态性主要通过函数的重载和运算符的重载来实现，它们在程序运行之前（编译时）就能确定其实现方式。,12.2 虚函数,例12-4 通过函数的重载实现编译时的多态性。#includeclass Aint a;public:A(int n)a=n;void print(int i)couta+in;void print()coutan;void main()A t(10);t.print(1);/At.print();/B,12.2 虚函数,A行和B行虽然都是调用print函数，但参数不同，在编译时产生不同的代码，即在编译时就决定了不同的运行结果，这是编译的多态性。,3.动态多态性 动态多态性是同样的函数调用语句，编译产生的代码也是一样的，即不能在编译时决定程序的运行结果，而要等到程序运行时，根据不同类型的对象才能确定程序的具体执行情况。动态多态性要在具有继承关系的类中，通过虚函数、指向基类对象和派生类对象的基类指针来实现。如：class A;public:virtual void print().;class B:public A;public:void print().;void main()A a1,*p;B b1;p=,12.2 虚函数,12.2.2 虚函数的概念 类中用关键字virtual说明的成员函数称为虚函数。虚函数的实现是不确定的，相同的调用形式要根据运行时不同的对象来确定。而函数的重载是根据调用形式确定的。虚函数具有遗传性。以含虚函数的类为基类的派生类中，相同原型（同名同参同类型）的成员函数均具有虚特性，而不管其是否用关键字“virtual”修饰。在派生类中重新定义与基类同名、同参、同类型的虚函数，可以实现动态多态性。虚函数不能是静态成员函数，更不能是友元函数，只能是成员函数。可以将析构函数定义为虚函数，但不能将构造函数定义为虚函数。,12.2 虚函数,12.2.3 虚函数的定义（1）在类中定义格式virtual 函数类型 函数名称(形参列表)./函数体（2）在类中说明，类外定义 类中说明格式virtual 函数类型 函数名(形参列表);类外定义格式函数类型 类名:函数名(形参)./函数体虚函数在类体外定义时，不能在函数类型前再加virtual。,12.2 虚函数,例12-5 用虚函数实现动态多态性。class Apublic:virtual void f()/A coutf();p=,12.2 虚函数,运行结果：类A中的函数类B中的函数思考：(1)去掉A行的“virtual”，输出什么？(2)语句“b1.A:f();b1.f();”，输出什么？,p,例12-6 虚函数实现动态多态性的条件。class Apublic:virtual void f1(int a)coutf1(1);p-f2(3);p-f3(5);p-f4(7);p=,12.2 虚函数,p,1 3 5 7,2,3 5 7,基类的指针指向派生类对象时，原则上只能使用基类继承来的成员；但当继承来的成员是虚函数时，则使用派生类中新增的成员。,12.2.4 纯虚函数 1.纯虚函数的概念 纯虚函数是没有实现部分（函数体）的虚函数，定义时将0赋值给函数名；可以实现动态多态性。2.定义格式 virtual 函数类型 函数名称(形参列表)=0；3.抽象类的概念 抽象类是指不能直接产生对象的类，主要有两种情况：（1）构造函数或析构函数为非公有访问权限的类；（2）含纯虚函数的类。因纯虚函数没有函数体（不同于空函数），所以含纯虚函数的类是不完整的类，不能产生对象，但可以定义该类的指针。,12.2 虚函数,例12-7 用纯虚函数求几何体体积（动态多态性），要求如下：（1）定义高为h的抽象几何体V保护数据成员：float h;公有成员函数：构造函数；纯虚函数void volum();（2）由V派生出底面半径为r的圆柱体V1保护数据成员：float r;公有成员函数：构造函数；void volum():求圆柱体体积，并输出高、底面半径和体积;（3）由V1派生出底面边长为r、a的长方体V2私有数据成员：float a;公有成员函数：构造函数；void volum():求长方体体积，并输出高、底面边长和体积;（4）在主函数中测试定义的类。,12.2 虚函数,(1)能否去掉V中的纯虚函数？(2)能否把它定义为普通的虚函数？,(3)为什么V、V1中数据成员为保护权限？,12.3.1 静态数据成员 通常，各个对象的数据成员之间相互独立。但如果将一个类的某个数据成员说明为静态成员时，则该类所有对象的同一个静态成员均共享同一个内存空间。换言之，系统给类的静态成员分配统一的存储空间（为类所有），而给对象的非静态成员分配各自独立的存储空间（为对象所有）。class A int x;static int y;int A:y=10;A a1(1,2),a2(3,4),a3(5,6);,12.3 静态成员,2,4,6,将类的成员数据说明为静态时，必须在类中对其作引用性说明，同时在类外对其作定义性说明。（1）类中说明格式 static 数据类型 成员名；（2）类外定义格式 数据类型 类名:成员名；类中说明时要加static；类外定义时不能再加static，但名称前要加“类名:”；类中说明时不能初始化；类外定义时可以初始化，若不初始化，具有缺省值0；静态成员的引用方法：（1）类名:变量名（2）对象名.变量名,12.3 静态成员,例12-8 静态数据成员的说明与使用。class A public:static int a,b;/引用性说明 int c;A(int x,int y,int z)a=x;b=y;c=z;int A:a,A:b=5;/定义性说明，初始化void main()coutA:atA:bn;/A A a1(1,2,3);couta1.ata1.b;A a2(4,5,6);couta2.ata2.b ta2.c n;couta1.ata1.b ta1.c n;,12.3 静态成员,运行结果：05123456453,能否把程序中的a1.a、a1.b、a1.c分别改为：A:a、A:b、A:c;?,12.3.2 静态成员函数类的成员函数也可以说明为静态的。但不能把静态成员函数定义为虚函数。静态成员函数可以在类体中定义，也可以在类体中说明，类体外定义（1）类中说明格式 static 函数类型 函数名（形参列表）；（2）类外说明格式 函数类型 类名:函数名（形参列表）.类的静态成员函数不属于某个特定的对象，没有this指针。所以，静态成员函数只能直接使用静态成员（成员名），而使用非静态的成员，必须指明其所属的对象（对象名.成员名或指针-成员名），此时应通过对象类型的参数传入要操作的对象。类外使用静态成员函数方法:“类名:函数名”或“对象名.函数名”。,12.3 静态成员,例12-9 静态成员函数的定义与使用。class A int a;static int c;public:A(int x=0)a=x;c+;couta,建立对象cn;static void show(A,12.3 静态成员,运行结果：10,建立对象120,建立对象220,20,建立对象30,建立对象40,撤消对象40,撤消对象310,220,撤消对象210,撤消对象1,(1)show函数中的r.a能否改为a或A:a?c能否改为r.c或A:c?(2)a1.show(a2)与a2.show(a1)有何区别?,一、选择题1、下面关于类的成员函数与友元函数的叙述正确的是。A、都可以直接访问所有权限的成员B、在访问成员时都必须用“.”指明成员所属的对象C、在类外定义时都必须用“:”指明函数所属的对象D、成员函数必须定义在类中,友元函数必须定义在类外2、下列叙述中不正确的是。A、虚函数一定是成员函数B、虚函数一定是非静态的成员函数C、构造函数可以定义为虚函数D、析构函数可以定义为虚函数 3、下面关于纯虚函数的叙述不正确的是。A、不能定义纯虚函数的函数体B、纯虚函数不能实现运行的多态性C、含纯虚函数的类不能产生对象，只能作为基类D、可以定义指向含有纯虚函数的类的指针,课堂练习,4、设有如下类的定义：class Apublic:virtual void f();class B:public Apublic:void f();下列叙述中正确的是。A、A:f()和B:f()都是虚函数B、A:f()和B:f()都不是虚函数C、A:f()是虚函数，B:f()不是虚函数D、A:f()不是虚函数，B:f()是虚函数5、下面关于虚函数的叙述正确的是。A、虚函数必须是类的成员函数B、类的成员函数都可以说明为虚函数C、含有纯虚函数的类不能产生对象，因为它是虚基类D、只要说明了含虚函数的类，就能实现运行的多态性6、虚函数可以是。A、友元函数 B、析构函数C、构造函数 D、静态函数,课堂练习,7、下面程序段的执行结果是。class A public:virtual void fun1()coutfun1();a-fun2();a=A、B:fun1 B:fun2 C:fun1 C:fun2B、B:fun1 A:fun2 C:fun1 C:fun2C、B:fun1 A:fun2 C:fun1 A:fun2D、A:fun1 B:fun2 B:fun1 A:fun2,课堂练习,二、填空题1、VC+中，多态性有两种类型，函数的重载属于 多态性，虚函数通常用来实现 多态性。2、含纯虚函数的类不能产生对象，只能作为基类，因此它属于 类。3、类中的 数据成员共享存储空间。4、静态成员函数中，可以直接使用类的 成员；而使用 成员时，必须指明成员所属的对象。5、类外使用静态成员有两种形式：（1）；（2）。6、能像成员函数一样，直接访问类中所有权限的成员的外部函数是类的 函数。,课堂练习,7、下面程序段的执行结果是。#define PI 3.1415927class A protected:static double x,y;public:A(int a=0)x=a;y=x/180*PI;virtual void f()coutf();B b1(60);p=,课堂练习,8、下面程序段的执行结果是。class A protected:int x;public:A()x=100;virtual void print()coutprint();p1=,课堂练习,9、下面程序段的执行结果是。class emploee protected:int number;char name10;float wage;public:emploee(int nu,char*na)number=nu;strcpy(name,na);virtual void paid()=0;void print()coutname编号number,月薪wage元n;class manager:public emploeepublic:manager(int nu,char*na):emploee(nu,na)void paid()wage=8000;class seller:public emploee float sales;public:seller(int nu,char*na,float s):emploee(nu,na)sales=s;void paid()wage=sales*4/100;void main()manager m(1001,Obama);m.paid();m.print();seller s(3003,Bush,100000);s.paid();s.print();,课堂练习,10、下列程序段的运行结果是。class A public:virtual void f()coutf();B*pb=,课堂练习,P.300：2.3.6.,作业,