清华大学《C++语言程序设计基础》线上课程笔记03---数据的共享和保护&数组

数据的共享和保护

对象的生存期

static类型的局部变量，生存期在整个程序，局部可见。

void example()
{
    static a=1;
    int b=2
}
当调用完example函数后，b消亡，a仍然存在；
再次调用该函数时，a值不会再次被赋值，仍保持之前数据；而b需要重新建立，重新赋值。

类的静态数据成员

1.用关键字static声明;
2.为该类的所有对象共享，静态数据成员具有静态生存期;
3.必须在类外定义和初始化，用(::)来指明所属的类.

这个数据属于类的信息，比如统计教师群体中教师的总数，即这个类实例化了多少个对象。

class a{
    static int num;   //在类内声明
}

int a::num=0;  //在类外定义和初始化

类的静态函数成员

1.类外代码可以使用类名和作用域操作符来调用静态成员函数;
2.静态成员函数主要用于处理该类的静态数据成员，可以直接调用静态成员函数;
3.如果访问非静态成员，要通过对象来访问。

class a{
private:
    static int num;
    int a=1;
public:
   static void shownum(){cout<< num << endl;}   //2.
   static int change(int a);//一个定义的例子；
}
int a::num=0;
int a::change(int a){
    a::num=a;   //静态数据成员的引用需要加 “类::”来修饰
}

int main(){
    a:shownum();    // 1.
}

类的友元

友元是c++提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制。

友元函数

在类声明中由关键字friend修饰说明的非成员函数，在它的函数体中能
够通过对象名访问 private 和 protected成员

class point { 
public:
    point(int x=0, int y=0) : x(x), y(y) { }
    int getx() { return x; }
    int gety() { return y; }
    friend float dist(point &a, point &b);
private: 
    int x, y;
};

float dist( point& a, point& b) //非成员函数
{   double x = a.x - b.x;  //通过对象名访问私有成员
    double y = a.y - b.y;return static_cast<float>(sqrt(x * x + y * y));
}

int main(){
    point p1(1, 1), p2(4, 5);
    cout <<"the distance is: ";
    cout << dist(p1, p2) << endl; 
    return 0;
}

友元类

friend声明是单向授权声明,类a是类b的友元,意味着类a获得了访问类b的私有成员的权限,但类b不能反向访问类a的私有成员;

此处的friend更像是一种"上级声明"

class a {
friend class b;
public:
void display() {cout << x << endl;}
private:
int x;
};

class b {
public:
void set(int i);
void display();
private:
a a; //b类中含有a类成员，正常来说是看不到封装的私有成员的
};

void b::set(int i) {    a.x=i;  } //因为是友元，所以可以通过对象名访问私有成员
void b::display() {     a.display();    }

共享数据的保护

• 对于既需要共享、又需要防止改变的数据应该声明为常类型（用const进行修饰）;
  
• 对于不改变对象状态的成员函数应该声明为常函数.

常类型

• 常对象：必须进行初始化,不能被更新

    const 类名 对象名   const a a(1,2);

• 常成员: 用const进行修饰的类成员：常数据成员和常函数成员
• 常引用：被引用的对象不能被更新,既增加了效率又避免数据被篡改；常用作形参。

const 类型说明符 &引用名  const int &p；const a &p；

• 常数组：数组元素不能被更新(详见第6章)。

类型说明符 const 数组名[大小]...

• 常指针：指向常量的指针(详见第6章)。

  数组

  处理无明显规律的大量同类型数据时，可以通过将其存入数组强制性添加一个次序信息，再结合循环语句，对其进行处理。

a[10] 

数组名 a 是一个地址(指针)类型常量,对应数组首元素的内存地址,不能被赋值

数组名作函数参数

• 形、实参数都应是数组名(实质上是地址),类型要一样,传送的是数组首地址;
• 对形参数组的改变会直接影响到实参数组.

void rowsum(int a[][4], int nrow) 
{
for (int i = 0; i < nrow; i++) 
{
    for(int j = 1; j < 4; j++)
        a[i][0] += a[i][j];
}
    
}

int table[3][4] = {{1, 2, 3, 4}, {2, 3, 4, 5}, {3, 4, 5, 6}};
rowsum(table, 3); 

对象数组

point a[3];  

实例化3个point类的对象,调用3次构造和3次析构函数;

基于范围的for循环

• 用来遍历容器类十分方便
• c++11标准

double prices[5]={4.99, 2.33, 5.86, 6.42, 4.51};
for (double x : prices)
      cout<<x<<std::endl;