版本2和13间的区别 (跳过第11版)

C++类与对象

1. 问题

C++语言只提供了整数、浮点数、bool、字符等基本类型。如何处理系统没有内置的类型？比如复数？时间？日期？坐标？传统C语言的做法是使用结构体，比如：

   1 struct complex {
   2     double real;
   3     double imag;
   4 };
   5 complex add(complex a, complex b); 
   6 complex substract(complex a, complex b);
   7 complex multiply(complex a, complex b);
   8 
   9 int main() {
  10     complex x, y;
  11     x.real = 10.0;
  12     x.imag = 20.0;
  13     y.real = 1.0;
  14     y.imag = -2.0;
  15     complex z = add(x, y);
  16 }

另一个例子：

   1 struct Clock {
   2     int second;
   3     int minute;
   4     int hour;
   5 };
   6 void SetTime( Clock *c, int h, int m, int s) {
   7     c->second = s;
   8     c->minute = m;
   9     c->hour = h;
  10 }
  11 void ShowTime( Clock *c) {
  12     cout << c->hour << c->minute << c->second;
  13 }

再一个例子：

   1 struct Student{
   2    char num[20];
   3    char name[10];
   4    bool gender;
   5 };
   6 void display(Student &s) {
   7     cout << s.num << s.name << (s.gender?"male":"female");
   8 } 
   9 int main() {
  10     Student stud1, stud2;
  11     // initialize
  12     display(stud1);
  13     display(stud2);
  14 }

2. C++的类

C++的做法是在C语言的基础上更进一步，将数据与操作这组数据的函数结合在一起，构成类（class）

   1 struct Clock {
   2     int  hour, minute, second;
   3     void SetTime(int h, int m, int s);
   4     void ShowTime();
   5 };

C++中类的定义可以用struct或者用class。函数与数据结合在一起，逻辑关系更加明确。类中的函数又被称为方法、成员函数。C++类中函数的定义，函数体可以直接写在类的内部，写在头文件中：

   1 struct Clock {
   2     int  hour, minute, second;
   3     void SetTime(int h, int m, int s) {
   4         hour = h;
   5         minute = m;
   6         second = s;
   7     }
   8     void ShowTime() {
   9         cout << hour << minute << second;
  10     }
  11 };
  12 
  13 int main() {
  14     Clock c1, c2;
  15     c1.SetTime(10, 10, 30);
  16     c2.SetTime(18, 00, 00);
  17     c1.ShowTime();
  18     c2.ShowTime();
  19 }

也可以分开定义，比如：

   1 //clock.h头文件:
   2 struct Clock {
   3     int  hour, minute, second;
   4     void SetTime(int h, int m, int s);
   5     void ShowTime();
   6 };
   7 
   8 //clock.cpp源文件:
   9 void Clock::SetTime(int h, int m, int s) {
  10     hour = h;
  11     minute = m;
  12     second = s;
  13 }
  14 void Clock::ShowTime() {
  15     cout << hour << minute << second;
  16 }
  17 
  18 // main.cpp源文件
  19 int main() {
  20     Clock c1, c2;
  21     c1.SetTime(10, 10, 30);
  22     c2.SetTime(18, 00, 00);
  23     c1.ShowTime();
  24     c2.ShowTime();
  25 }

另一个例子：

   1 struct Student{
   2    char num[20];
   3    char name[10];
   4    bool gender;
   5    void diplay() {
   6        cout << num << name << (gender?"male":"female");
   7    }
   8 };
   9 int main() {
  10    Student stud1, stud2;
  11    // initialize
  12    stud1.display();
  13    stud2.display();
  14 }

对象的定义和访问方式类似于结构体

   1 int main() {
   2    struct Clock now;      // 类似于C语言结构体
   3    Clock next;            // struct可以省略
   4    next.hour = 10;         // 同C语言结构体类似，可以访问成员
   5    next.minute = 10;
   6    next.second = 30;
   7    now.SetTime(9, 40, 0); // 可以用类似的方式调用成员函数
   8    now.ShowTime();
   9    next.ShowTime();
  10 }

在堆空间分配和访问对象

   1 void f() {
   2     Clock * my_clock = new Clock; //分配对象
   3     Clock * now = new Clock;
   4     now->hour = 10;          //通过指针访问成员
   5     now->minute = 10;
   6     now->second = 30;  
   7     my_clock->SetTime (9, 40, 0); //通过指针调用成员函数
   8     my_clock->ShowTime();
   9     delete my_clock;              //释放对象
  10     delete now;
  11 }

定义对象数组

   1 int main() {
   2     Clock clocks[100]; // 类似于int array[100];
   3     clocks[0].SetTime(9, 10, 25);
   4     clocks[1].SetTime(9, 9, 13);
   5     clocks[2].SetTime(9, 12, 25);
   6     // ... ...
   7     Clock *pc = new Clock[100];
   8     pc[0].SetTime(11, 20, 30);
   9     // ... ...
  10 }

成员函数和普通函数一样可以内联。函数体写在类定义内部的成员函数，默认就是内联的。

   1 struct Clock {
   2     int second, minute, hour;
   3     inline void ShowTime() { //inline may be omitted
   4         cout << hour << minute << second;
   5     }
   6 };

类外定义函数体的成员函数，要定义成内联需要加inline关键字，并把函数体写在头文件中

   1 struct Clock {
   2     int second, minute, hour;
   3     inline void ShowTime();
   4 };
   5 inline void Clock::ShowTime() {
   6     cout << hour << minute << second;
   7 }

成员函数也可以重载

   1 struct Clock {
   2     int second, minute, hour;
   3     void SetTime(int h, int m) {
   4         hour = h;
   5         minute = m;
   6         second = 0;
   7     }
   8     void SetTime(int h) {
   9         hour = h;
  10         minute = second = 0;
  11     }    
  12 };
  13 int main() {
  14     Clock t;
  15     t.SetTime( 10, 30);
  16     t.SetTime( 10 );
  17 }

成员函数也可以有缺省参数。缺省值写在声明中，而不是定义中。

   1 struct Clock {
   2     int second, minute, hour;
   3     void SetTime(int h =0, int m=0, int s=0);
   4 };
   5 void Clock::SetTime(int h, int m, int s) {
   6     hour = h;  
   7     minute = m; 
   8     second = s;
   9 }

3. 类的访问权限

   1 class Clock {
   2 private: //只能在类内访问
   3     int hour, minute, second;  
   4 public:  //可以在类外访问
   5     void SetTime(int yy, int mm, int dd);
   6     void ShowTime();
   7 };

公有部分定义了类的外部接口，可供类的使用者调用。私有部分隐藏了类的具体实现，由类的实现者实现，不需要使用者关心。这就是封装。private和public为新增的关键字。

   1 int main(){
   2     Clock d;
   3     d.SetTime(8, 27, 0);  // 类内访问public, ok
   4     d.hour = 10;          // 类内访问private错误
   5 }
   6 void Clock::SetTime(int h, int m, int s) {
   7     hour = h;    //类内访问private, ok
   8     minute = m;
   9     second = s;
  10 }

struct与class的访问权限的区别：struct默认public，class默认为private

   1 struct ClockA {
   2     void SetTime(int yy, int mm, int dd); // public here
   3 };
   4 
   5 class ClockB {
   6     int hour, minute, second; // private here;
   7 };

另一个例子：

   1 class Student{
   2 private:
   3     char num[20];
   4     char name[10];
   5     bool gender;
   6 public:
   7     void display() {
   8         cout << num << name << (gender?"male":"female");
   9     }
  10     void setnum(char n[]) {
  11         strcpy(num, n);
  12     }
  13     void setname(char n[]) {
  14         strcpy(name, n);
  15     }
  16     void setgender(bool g) {
  17         gender = g;
  18     }
  19 };
  20 
  21 int main() {
  22     Student stud1;
  23     stud1.setname("jack");
  24     stud1.setnum("05020001");
  25     stud1.setgender(true);
  26     stud1.display();
  27     cout << stud1.gender;  //error
  28 }

并非所有数据成员都是private，所有成员函数都是公有的。

   1 class Clock {
   2 private: //只能在类内访问
   3     int hour, minute, second;  
   4 public:  //可以在类外访问
   5     void Add(int s) {
   6         for(int i = 0; i < s; i++) 
   7             inc();
   8     }
   9 private:
  10     void inc() {
  11         second++;
  12         if(second == 60) {
  13             second = 0;
  14             minute ++;
  15             if(minute == 60) {
  16                 minute = 0;
  17                 hour++;
  18                 if(hour == 24)
  19                     hour = 0;
  20             }
  21         }
  22     }
  23 };

4. 构造与析构

定义变量的同时完成初始化(resource acquisition is initialization)是一种好的编程习惯，可以避免错误。

   1 int main() {
   2     int i = 5;  // 定义普通变量，定义的同时初始化
   3     cout << i;  // 访问变量
   4     Clock time; // 定义对象，定义的同时并没有初始化
   5     time.ShowTime();          //错误，没有初始化
   6     time.SetTime(2000, 5, 1); //需要调用初始化函数后
   7     time.ShowTime();          //才能够访问
   8 }

为避免偶然使用没有初始化的对象的错误，可以在类中定义一个特殊的函数——构造函数。它在对象被定义时，就被自动调用，以确保完成初始化。

   1 class Clock{
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     /*构造函数，函数名与类名相同，没有返回类型*/
   5     Clock(){
   6         hour = minute = second = 0;
   7     }
   8     void ShowTime() {
   9         cout << hour << minute << second;
  10     }
  11 };
  12 int main() {
  13     Clock c1; // 定义对象，定义的同时并且初始化
  14     c1.ShowTime();
  15 }

这种没有参数的构造函数称作默认构造函数(default constructor)。

如果要在定义对象的同时将对象初始化成某一个给定的值，则可以给构造函数添加参数：

   1 class Clock{
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s) {
   5         hour = h;
   6         minute = m;
   7         second = s;
   8     }
   9     void ShowTime() {
  10         cout << hour << minute << second;
  11     }
  12 };
  13 
  14 int main() {
  15     Clock c1(10, 10, 30);
  16     c1.ShowTime();
  17     Clock c2;  //错误，缺少参数不能完成初始化
  18     c2.ShowTime();
  19 }

构造函数也可以定义在类外：

   1 class Clock{
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s);
   5 };
   6 Clock::Clock( int h, int m, int s) {
   7     hour = h;
   8     minute = m;
   9     second = s;
  10 }
  11 
  12 int main() {
  13     Clock now;  //错误
  14     Clock sleep(22, 30);
  15     Clock getup(6, 30, 30); 
  16     Clock *pC = new Clock(23, 30, 25);
  17     Clock now = Clock(9, 21, 20);
  18 }

构造函数初始化列表

   1 class Clock{
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s)
   5      : hour(h), minute(m), second(s)
   6     {
   7     }
   8     void ShowTime() {
   9         cout << hour << minute << second;
  10     }
  11 };

初始化列表用在类中内嵌对象的情况：

   1 class WorldClock {
   2     Clock clock;
   3     int timezone;
   4 public:
   5     WorldClock(int hour, int minute, int second, int t)  
   6         :clock(hour, minute, second), timezone(t) {
   7     }
   8 };

构造函数可以重载，也可以有缺省参数：

   1 class Clock {
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m=0, int s=0);
   5     Clock(); // default constructor默认构造函数
   6     Clock(const char *s);
   7     void Clock (/*...*/); // error
   8 };

各个构造函数所需要参数不同，但构造函数都没有返回类型。在定义对象时，会根据传递的参数来选择一个特定的构造函数初始化对象。

   1 int main() {
   2     Clock now;  //默认构造now对象call default constructor
   3     Clock getup(6, 30, 30); 
   4     Clock early(6);
   5     Clock *pC = new Clock("23:30:0");
   6     Clock now = Clock(9, 21);
   7 }

一个类中一个构造函数都没有写，编译器会自动生成一个默认构造函数。

   1 class Clock {
   2     int hour, minute, second;
   3 };
   4 
   5 int main() {
   6     Clock c1; //没有初始化
   7 }

自动生成的构造函数可以调用内嵌类型的默认构造函数（如果有默认构造函数的话）。

   1 class Student {
   2     string name;
   3     string num;
   4     bool gender;
   5 public:
   6     void Show() {
   7         cout << name << num << gender;
   8     }
   9 };
  10 
  11 int main() {
  12     Student stud;
  13     stud.Show();
  14 }

一个所有参数具有默认参数的构造函数也是默认构造函数，比如

   1 class Clock {
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h =0, int m = 0, int s=0);
   5 };
   6 int main() {
   7     Clock c1;
   8 }

对象被摧毁时，一个成员函数也会自动被调用，这个函数称为称为析构函数，一般完成资源的释放工作

   1 class Clock {
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     ~Clock() {
   5         //作一些资源释放操作
   6     }
   7 };

析构函数的名字为类名前加~，没有返回类型和参数。析构函数不能重载。析构函数会被自动调用，例如：

   1 int main() {
   2     Clock d1(4, 11, 1);
   3     if( true ){
   4         Clock *d2 = new Clock(9, 9, 9);
   5         Clock d3(8, 10,0);
   6         //…
   7     } // d3 is destructed here
   8     delete d2; // d2 is destructed here
   9     Clock d4;
  10 }  // d1,d4 is destructed here
  11

析构函数一般用在需要资源释放的地方，比如：

   1 class String{
   2     char *s;
   3 public:
   4     String(char *str) {
   5         s = new char[strlen(str)+1];
   6         strcpy(s, str);
   7     }
   8     ~String() {
   9         delete[] s;
  10     }
  11 };
  12 int main() {
  13     String s("Hello");
  14 }

new会自动调用构造函数，而malloc不能。delete会自动调用析构函数，而free不能。

   1 int main() {
   2     Clock *d1 = new Clock ;
   3     Clock *d2 = new Clock ( 10, 11, 1);
   4     Clock *d3 = new Clock [ 1000 ];
   5     Clock *d4 = (Clock *)malloc( sizeof(Clock) ); // 没有初始化
   6     delete d1;
   7     delete d2;
   8     delete[] d3;
   9     free(d4);
  10 }

要定义对象数组，并且没有初始化，那么要求该类可以默认构造对象。比如：

   1 void f() {
   2     Clock cls[10];
   3     Clock *p = new Clock[10];
   4 }

5. 对象的拷贝构造

对象的复制分为两种情况：赋值和拷贝构造。拷贝构造是指创建一个新对象，创建的同时让新对象的值与另一个已存在的对象一模一样。赋值是复制一个对象的值给另一个已存在的对象，使两个对象的值一样。比如

   1 void display( Clock d ) {
   2    //...
   3 } 
   4 
   5 int main() {
   6     Clock now;      //默认构造函数
   7     Clock d = now;  //拷贝构造
   8     Clock s( now ); //拷贝构造
   9     d = s; //赋值
  10     display(s);            //拷贝构造
  11 ｝

拷贝构造的工作由一个特殊的构造函数拷贝构造函数完成。如果一个类中没有编写拷贝构造函数，编译器会自动生成一个拷贝构造函数，用于完成默认的拷贝构造的功能：用源对象的所有数据成员逐一拷贝构造目标对象的相应成员。我们可以自定义拷贝构造函数去改写默认的拷贝构造函数。比如：

   1 class Clock {
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s) {
   5         hour = h;
   6         minute = m;
   7         second = s;
   8     }
   9     //这个拷贝构造函数实现的功能与编译器自动声成的相同，可以省略
  10     Clock(Clock& c) { 
  11          hour = c.hour; 
  12          minute = c.minute;
  13          second = c.second;
  14     }
  15 };
  16 
  17 int main() {
  18     Clock c;
  19     Clock d(c); //拷贝构造d，其值与c一样。
  20 }

何时需要自定义拷贝构造函数、析构函数？当涉及到内存管理时，一个类中有指针成员，指向动态分配的空间，那么通常需要写一组拷贝构造函数、析构函数和赋值操作符。例如：

   1 class String{
   2     char *s;
   3 public:
   4     String(char *str) {
   5         s = new char[strlen(str)+1];
   6         strcpy(s, str);
   7     }
   8     ~String() {
   9         delete[] s;
  10     }
  11     String(String &str) {
  12         s = new char[strlen(str.s)+1];
  13         strcpy(s, str.s);
  14     }
  15 };
  16 int main() {
  17     String s("Hello");
  18     String s2(s);
  19 }

再例如：写一个类Array，模拟数组的功能，元素是int类型，数组的大小可以是变量，增加检查越界的功能。即可以这样使用：

   1 int main() {
   2     Array arr(10);  // 相当于int arr[10];
   3     arr.at(0) = 3;  // 相当于arr[0] = 3;
   4     arr.at(1) = 5;  // 相当于arr[1] = 5;
   5 }

   1 class Array {
   2 private:
   3     int *p;
   4     int size;
   5 public:
   6     Array(int s) {
   7         size = s;
   8         p = new int [ size ];
   9     }
  10     ~Array() {
  11         delete[ ] p; 
  12     }
  13     int & at( int i) {
  14         if( i < size)
  15             return p[i];
  16         else
  17             return 0; 
  18     }
  19 };

但是这个类在这样使用时存在问题：

   1 int main() {
   2     Array arr( 10 );
   3     arr.at(0) = 10;
   4     Array arr2(arr); // error here
   5 }

拷贝构造的对象与原对象共享同一块空间，修改了一个对象，另一个对象也受影响。当一个对象释放时，另一个对象也不能使用了。当两个对象都被释放时，同一个空间释放了两次。解决办法是自定义拷贝构造函数：

   1 class Array {
   2 private:
   3     int *p;
   4     int size;
   5 public:
   6     Array(int s) {
   7         size = s;
   8         p = new int [ size ];
   9     }
  10     ~Array() {
  11         delete[ ] p;
  12     }
  13     int & at( int i) {
  14         if( i < size)
  15             return p[i];
  16         else
  17             return 0;
  18     }
  19     Array( Array &a) { 
  20         size = a.size;
  21         p = new int [size];
  22         for(int i = 0; i < size; i++)
  23             p[i] = a.p[i];
  24     }
  25 };

6. 类的组合

构造复杂的对象的一种方法是组合。一个类可以使用另一个类的对象作为成员，比如：

   1 class point{
   2 private:
   3     double x, y;
   4 public:
   5     //...
   6 };
   7 
   8 class line {
   9 private:
  10     point start, end;
  11 public:
  12     //...
  13 };
  14 
  15 class circle {
  16 private:
  17     point center;
  18     double radius;
  19 public:
  20     //...
  21 };
  22 
  23 class rectangle {
  24 private:
  25     point p1, p2;
  26 public:
  27     //...
  28 };

组合对象的构造

   1 class point{
   2     double x, y;
   3 public:
   4     point(double x0, double y0) {
   5         x = x0;
   6         y = y0;
   7     }
   8 };
   9 
  10 class line {
  11     point start, end;
  12 public:
  13     line(double x0, double y0, double x1, double y1) {
  14         start.x = x0;
  15         start.y = y0;
  16         end.x = x1;
  17         end.y = y1;
  18     }
  19 };

这个程序遇到编译错误。一是因为point类的x,y是私有的，在line类的构造函数中访问point的x,y是错误的。二是构造line中内含的两个point对象start,end需要参数，而在line的构造函数中没有给出这些参数。解决办法：使用构造函数初始化列表

   1 class point{
   2 private:
   3     double x, y;
   4 public:
   5     point(double x0, double y0) {
   6         x = x0;
   7         y = y0;
   8         cout << "point " << x << y << "initialized!" << endl;
   9     }
  10 };
  11 
  12 class line {
  13 private:
  14     point start, end;
  15 public:
  16     line(double x0, double y0, double x1, double y1)
  17 　　　　 : start(x0, y0), end(x1, y1) {
  18         cout << "line initializing" << endl;
  19     }
  20 };
  21 int main() {
  22     line l(1,2,3,4);
  23 }

在line构造函数的初始化列表中，给start、end成员的构造函数传递参数完成它们的初始化。

如果内嵌的类有默认构造函数，则初始化列表可以省略。

   1 class point{
   2 private:
   3     double x, y;
   4 public:
   5     point(double x0 = 0, double y0 = 0) {
   6         x = x0;
   7         y = y0;
   8         cout << "point " << x << y << "initialized!" << endl;
   9     }
  10 };
  11 
  12 class line {
  13 private:
  14     point start, end;
  15 public:
  16     line(double x0, double y0, double x1, double y1) {
  17         cout << "line initializing" << endl;
  18     }
  19 };
  20 
  21 int main() {
  22     line l(1,2,3,4);
  23 }

初始化表还能够解决其它一些类型的成员的初始化问题，比如const成员，引用成员等。比如

   1 class C {
   2 public:
   3     C(int h, int m, int s) 
   4         : s ( 0 ), x( 0 ), time(h, m, s), t(time) 
   5     {   
   6     }
   7 private:
   8     int x;
   9     const int s;  //const data member
  10     Clock time;   // no default construct
  11     Clock &t;     // reference member
  12 };

构造函数和析构函数执行的顺序

   1 class point{
   2 private:
   3     double x, y;
   4 public:
   5     point(double a, double b) :x(a), y(b) { 
   6         cout << "construct point" << endl; 
   7     }
   8     ~point() {
   9         cout << "destruct point" << endl;
  10     }
  11 };
  12 class line {
  13 private:
  14     point start, end;
  15 public:
  16     line(double x0, double y0, double x1, double y1) 
  17         : start(x0, y0) , end(x1, y1) {
  18         cout << "construct line" << endl;
  19     }
  20     ~line() {
  21         cout << "destruct line" << endl;
  22     }
  23 };

7. 静态成员

类的一般数据成员，每个对象都有这样一组数据成员，它们的空间是独立的。C++的类还有一种特殊的成员，它的空间是这个类的所有对象共享的，称为类静态数据成员

   1 class Task {
   2 public:
   3     static unsigned n; //声明静态成员n
   4     int m;
   5 };
   6 unsigned Task::n; //定义静态成员n
   7 int main() {
   8     Task  t1, t2;
   9     t1.n = 10;
  10     cout << t2.n;
  11 }

这里n的空间在整个程序里面只有一个，t1,t2共享同一个n。

静态数据成员需要声明和定义。初始化不是在构造函数中进行，而是在定义的时候进行。访问静态数据成员可以和一般成员一样，通过对象名来访问，也可以不通过对象直接用类名来访问。

   1 class Task {
   2 public:
   3     Task() : x(n) { n++; }
   4     ~Task() { n--; }
   5     int x;
   6     static unsigned n;
   7 };
   8 unsigned Task::n = 1;// 初始化
   9 
  10 int main() {
  11     cout << Task::n << endl;
  12     Task s1;
  13     cout << s1.x << s1.n << endl;
  14     Task s2;
  15     cout << s1.x << s1.n << endl;
  16     cout << s2.x << s2.n << endl;
  17     cout << Task::n << endl;
  18 }

静态成员函数:只能访问静态成员（包括静态数据成员和静态成员函数）的成员函数

   1 class Task {
   2 private:
   3     static unsigned n;
   4 public:
   5     static unsigned get_count() {
   6         return n;
   7     }
   8 };
   9 unsigned Task::n = 0;
  10 int main() {
  11     cout << Task::get_count();
  12     Task t;
  13     cout << t.get_count();
  14 }

静态成员用法举例：写一个类Singleton，这个类只能存在一个对象。

   1 class Singleton{
   2 public:
   3     static  Singleton &instance() {
   4         static Singleton s;
   5         return s; 
   6     }
   7 private:
   8     Singleton() { /*...*/ }
   9     Singleton(Singleton&){ /*...*/ }
  10 };

8. 友元

友元提供了让其它函数或类直接访问私有成员的途径。友元函数是能够直接访问类的私有成员的函数。

   1 class Point {
   2 private:
   3     int x, y;
   4 public:
   5     int GetX() { return x; }
   6     friend bool isequal(Point a, Point b);
   7 };
   8 bool isequal(Point a, Point b) {
   9     return a.x == b.x && a.y == b.y;
  10 }
  11 
  12 int main() {
  13     Point a, b;
  14     // initialize
  15     cout << isequal(a, b);
  16 }

友元类

   1 class Point {
   2     int x, y;
   3     friend class Rectangle; // Rectangle是Point的友元类
   4 };
   5 class Rectangle {
   6     Point p1, p2;
   7 public: 
   8     void display() {
   9          cout << p1.x << p1.y << p2.x << p2.y;
  10     }
  11 };
  12 
  13 int main() {
  14     Rectangle rect;
  15     // initialize
  16     rect.display();
  17 }

友元关系是单向的，并不可传递。

9. const对象

定义对象前面加const，表示对象不能改变

   1 class Clock{
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s)
   5        : hour(h), minute(m), second(s)
   6     {
   7     }
   8     void SetTime(int h, int m, int s) {
   9         hour = h;
  10         minute = m;
  11         second = s;
  12     }
  13     void ShowTime() {
  14         cout << hour << minute << second;
  15     }
  16 };
  17 int main() {
  18     const int i = 10;
  19     cout << i*10;               // ok
  20     i++;                        // error!
  21     const Clock  t(10, 30, 20);
  22     cout << t.second;           // ok
  23     t.second = 10;              // error
  24     t.SetTime(10, 20, 10);      // error!
  25     t.ShowTime();               // error!
  26 }

成员函数声明后面加const，表示这个成员函数不修改数据成员。这样的函数可以被const对象调用。

   1 class Clock{
   2     int hour, minute, second;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s)
   5        : hour(h), minute(m), second(s)
   6     {
   7     }
   8     void SetTime(int h, int m, int s) {
   9         hour = h;
  10         minute = m;
  11         second = s;
  12     }
  13     void ShowTime() const {
  14         cout << hour << minute << second;
  15     }
  16 };
  17 int main() {
  18     const int i = 10;
  19     cout << i*10;               // ok
  20     i++;                        // error!
  21     const Clock  t(10, 30, 20);
  22     cout << t.second;           // ok
  23     t.second = 10;              // error
  24     t.SetTime(10, 20, 10);      // error!
  25     t.ShowTime();               // ok
  26 }

常成员函数可以被常对象调用，也可以被普通对象调用。

   1 int main() {
   2    const  Clock  time(10, 20, 30);
   3    time.ShowTime();
   4    Clock now(10, 10, 10);
   5    time.ShowTime();
   6 }

常成员函数与非常成员函数可以重载

   1 class Array {
   2 private:
   3     int *p, size;
   4 public:
   5     Array(int s) {
   6         size = s;
   7         p = new int [ size ];
   8     }
   9     ~Array() { delete[ ] p; }
  10     int & at( int i) {
  11          if( i < size) return p[i]; else throw out_of_range(); 
  12     }
  13     int at( int i) const  {
  14          if( i < size) return p[i]; else throw out_of_range(); 
  15     }
  16 };
  17 int main() {
  18     Array a(10);
  19     a.at(5) = 5;
  20     const Array b(5);
  21     b.at(5) = 5;      // error
  22 }

10. this指针

   1 class Clock {
   2     int second, minute, hour;
   3 public:
   4     Clock(int h, int m, int s)
   5        : hour(h), minute(m), second(s)
   6     {
   7     }
   8     void ShowTime() {
   9         cout <<  second << minute << hour;
  10         //cout << this->second << this->minute << this->hour;
  11     }
  12 };
  13 int main() {
  14     Clock  t1(10, 20, 30), t2(20, 30, 10);
  15     t1.ShowTime();
  16     t2.ShowTime();
  17 }

   1 class Clock {
   2 public:
   3         Clock &set_second(int n);
   4         Clock &set_minute(int n);
   5         Clock &set_hour(int n);
   6 };
   7 Clock &Clock::set_second(int n) {
   8         second = n;
   9         return *this;
  10 }
  11 int main() {
  12     Clock time(1999, 9, 9);
  13     time.set_second(20);
  14     time.set_minute(30)
  15     time.set_hour(10);
  16     time.set_second(20).set_minute(30).set_hour(10);
  17 }

this有两种类型：以Clock类为例，Clock* const和const Clock* const

   1 class Clock {
   2 public:
   3     void ShowTime() const {
   4         cout <<  second << minute << hour;
   5         second++;                  //error this类型为const Date *this
   6 
   7         Clock *p = (Clock*)(this); // 或者Clock *p = const_cast<Clock*>(this);
   8         p->second++; //ok
   9     }
  10 };

"C++类与对象"版本比较

C++类与对象

1. 问题

2. C++的类

3. 类的访问权限

4. 构造与析构

5. 对象的拷贝构造

6. 类的组合

7. 静态成员

8. 友元

9. const对象

10. this指针

The End

-  ⇤ ← 于2006-06-25 20:58:07修订的的版本2 → 
  大小: 11300
  编辑: czk
  备注:
+   ← 于2006-07-29 16:51:57修订的的版本13 → ⇥
  大小: 26553
  编辑: czk
  备注:
-删除的内容标记成这样。
+加入的内容标记成这样。
 行号 6:
- * C++语言只提供了整数、浮点数、bool、字符等基本类型。如何处理系统没有内置的类型？比如复数？时间？日期？坐标？

传统C语言的做法:
+C++语言只提供了整数、浮点数、bool、字符等基本类型。如何处理系统没有内置的类型？比如复数？时间？日期？坐标？传统C语言的做法是使用结构体，比如：
-行号 17:
+行号 15:
-}}}
+int main() {
    complex x, y;
    x.real = 10.0;
    x.imag = 20.0;
    y.real = 1.0;
    y.imag = -2.0;
    complex z = add(x, y);
}
}}}

另一个例子：
-行号 33:
+行号 41:
+}}}

再一个例子：
{{{#!cplusplus
struct Student{
   char num[20];
   char name[10];
   bool gender;
};
void display(Student &s) {
    cout << s.num << s.name << (s.gender?"male":"female");
} 
int main() {
    Student stud1, stud2;
    // initialize
    display(stud1);
    display(stud2);
}
-行号 36:
+行号 64:
- * C++的做法：将函数与数据结合在一起，构成类class
+C++的做法是在C语言的基础上更进一步，将数据与操作这组数据的函数结合在一起，构成类（class）
-行号 49:
+行号 77:
-        hour = h; minute = m; second = s;
+        hour = h;
        minute = m;
        second = s;
-行号 55:
+行号 85:
+int main() {
    Clock c1, c2;
    c1.SetTime(10, 10, 30);
    c2.SetTime(18, 00, 00);
    c1.ShowTime();
    c2.ShowTime();
}
-行号 74:
+行号 112:
-}}}
+// main.cpp源文件
int main() {
    Clock c1, c2;
    c1.SetTime(10, 10, 30);
    c2.SetTime(18, 00, 00);
    c1.ShowTime();
    c2.ShowTime();
}
}}}

另一个例子：
{{{#!cplusplus
struct Student{
   char num[20];
   char name[10];
   bool gender;
   void diplay() {
       cout << num << name << (gender?"male":"female");
   }
};
int main() {
   Student stud1, stud2;
   // initialize
   stud1.display();
   stud2.display();
}
}}}
-行号 81:
+行号 147:
-   next.hour = 0;         // 同C语言结构体类似，可以访问成员
+   next.hour = 10;         // 同C语言结构体类似，可以访问成员
   next.minute = 10;
   next.second = 30;
-行号 84:
+行号 152:
-   next.SetTime(9, 40, 1);
-行号 93:
+行号 160:
-    my_clock->hour = 10;          //通过指针访问成员
+    Clock * now = new Clock;
    now->hour = 10;          //通过指针访问成员
    now->minute = 10;
    now->second = 30;
-行号 97:
+行号 167:
+    delete now;
-行号 115:
+行号 186:
-成员函数和普通函数一样可以内联、重载、带默认值。函数体写在类定义内部的成员函数，默认就是内联的。
+成员函数和普通函数一样可以内联。函数体写在类定义内部的成员函数，默认就是内联的。
-行号 124:
+行号 195:
-行号 126:
+行号 198:
+struct Clock {
    int second, minute, hour;
    inline void ShowTime();
};
-行号 131:
+行号 207:
+成员函数也可以重载
-行号 136:
+行号 212:
-        hour = h;  minute = m; second = 0;
+        hour = h;
        minute = m;
        second = 0;
-行号 139:
+行号 217:
-        hour = h;  minute = second = 0;
+        hour = h;
        minute = second = 0;
-行号 149:
+行号 228:
+成员函数也可以有缺省参数。缺省值写在声明中，而不是定义中。
-行号 155:
+行号 235:
-    hour = h;  minute = m; second = s;
+    hour = h;  
    minute = m; 
    second = s;
-行号 163:
+行号 245:
- int hour, minute, second;
+    int hour, minute, second;
-行号 165:
+行号 247:
- void SetTime(int yy, int mm, int dd);
 void ShowTime();
+    void SetTime(int yy, int mm, int dd);
    void ShowTime();
-行号 173:
+行号 255:
-    d.SetTime(8, 27, 0);  // 访问public, ok
    d.hour = 10;          // 访问private错误
+    d.SetTime(8, 27, 0);  // 类内访问public, ok
    d.hour = 10;          // 类内访问private错误
-行号 177:
+行号 259:
-    hour = h;    //访问private, ok
+    hour = h;    //类内访问private, ok
-行号 194:
+行号 276:
+另一个例子：
{{{#!cplusplus
class Student{
private:
    char num[20];
    char name[10];
    bool gender;
public:
    void display() {
        cout << num << name << (gender?"male":"female");
    }
    void setnum(char n[]) {
        strcpy(num, n);
    }
    void setname(char n[]) {
        strcpy(name, n);
    }
    void setgender(bool g) {
        gender = g;
    }
};

int main() {
    Student stud1;
    stud1.setname("jack");
    stud1.setnum("05020001");
    stud1.setgender(true);
    stud1.display();
    cout << stud1.gender;  //error
}
}}}

'''并非'''所有数据成员都是private，所有成员函数都是公有的。
{{{#!cplusplus
class Clock {
private: //只能在类内访问
    int hour, minute, second;  
public:  //可以在类外访问
    void Add(int s) {
        for(int i = 0; i < s; i++) 
            inc();
    }
private:
    void inc() {
        second++;
        if(second == 60) {
            second = 0;
            minute ++;
            if(minute == 60) {
                minute = 0;
                hour++;
                if(hour == 24)
                    hour = 0;
            }
        }
    }
};
}}}
-行号 198:
+行号 339:
-int i = 5;  // 定义普通变量，定义的同时初始化
cout << i;  // 访问变量
Clock time; // 定义对象，定义了以后没有初始化
time.ShowTime();          //错误，没有初始化
time.SetTime(2000, 5, 1); //需要调用初始化函数后
time.ShowTime();          //才能够访问
+int main() {
    int i = 5;  // 定义普通变量，定义的同时初始化
    cout << i;  // 访问变量
    Clock time; // 定义对象，定义的同时并没有初始化
    time.ShowTime();          //错误，没有初始化
    time.SetTime(2000, 5, 1); //需要调用初始化函数后
    time.ShowTime();          //才能够访问
}
-行号 209:
+行号 352:
+    int hour, minute, second;
public:
    /*构造函数，函数名与类名相同，没有返回类型*/
    Clock(){
        hour = minute = second = 0;
    }
    void ShowTime() {
        cout << hour << minute << second;
    }
};
int main() {
    Clock c1; // 定义对象，定义的同时并且初始化
    c1.ShowTime();
}
}}}
这种没有参数的构造函数称作默认构造函数(default constructor)。

如果要在定义对象的同时将对象初始化成某一个给定的值，则可以给构造函数添加参数：
{{{#!cplusplus
class Clock{
    int hour, minute, second;
public:
    Clock(int h, int m, int s) {
        hour = h;
        minute = m;
        second = s;
    }
    void ShowTime() {
        cout << hour << minute << second;
    }
};

int main() {
    Clock c1(10, 10, 30);
    c1.ShowTime();
    Clock c2;  //错误，缺少参数不能完成初始化
    c2.ShowTime();
}
}}}

构造函数也可以定义在类外：
{{{#!cplusplus
class Clock{
    int hour, minute, second;
-行号 212:
+行号 399:
-}}}

构造函数的名字与类名相同，没有返回类型。它利用特定的值构造对象，把对象初始化为一个特定的状态。
{{{#!cplusplus
-行号 217:
+行号 400:
-    hour = h; minute = m; second = s;
}
}}}
带构造函数的对象定义
{{{#!cplusplus
+    hour = h;
    minute = m;
    second = s;
}
-行号 224:
+行号 407:
+    Clock sleep(22, 30);
-行号 225:
+行号 409:
+    Clock *pC = new Clock(23, 30, 25);
-行号 226:
+行号 411:
-    Clock *pC = new Clock(23, 30, 25);
}
+}
}}}

构造函数初始化列表
{{{#!cplusplus
class Clock{
    int hour, minute, second;
public:
    Clock(int h, int m, int s)
     : hour(h), minute(m), second(s)
    {
    }
    void ShowTime() {
        cout << hour << minute << second;
    }
};
}}}

初始化列表用在类中内嵌对象的情况：
{{{#!cplusplus
class WorldClock {
    Clock clock;
    int timezone;
public:
    WorldClock(int hour, int minute, int second, int t)  
        :clock(hour, minute, second), timezone(t) {
    }
};
-行号 237:
+行号 448:
-    Clock(const char *);
+    Clock(const char *s);
-行号 246:
+行号 457:
+    Clock early(6);
    Clock *pC = new Clock("23:30:0");
-行号 247:
+行号 460:
-    Clock *pC = new Clock("23:30:0");
}
}}}

一个类要能够默认构造对象，需要：这个类一个构造函数都没有写（系统会自动生成一个默认构造函数），或者至少写有一个默认构造函数。一个所有参数具有默认参数的构造函数也是默认构造函数，比如
+}
}}}

一个类中一个构造函数都没有写，编译器会自动生成一个默认构造函数。
-行号 255:
+行号 467:
+};

int main() {
    Clock c1; //没有初始化
}
}}}
自动生成的构造函数可以调用内嵌类型的默认构造函数（如果有默认构造函数的话）。
{{{#!cplusplus
class Student {
    string name;
    string num;
    bool gender;
public:
    void Show() {
        cout << name << num << gender;
    }
};

int main() {
    Student stud;
    stud.Show();
}
}}}

一个所有参数具有默认参数的构造函数也是默认构造函数，比如
{{{#!cplusplus
class Clock {
    int hour, minute, second;
-行号 258:
+行号 498:
+int main() {
    Clock c1;
}
-行号 263:
+行号 506:
- int hour, minute, second;
public:
 ~Clock();
};
}}}
析构函数的名字为类名前加~，没有返回类型和参数。析构函数不能重载。例如：
+    int hour, minute, second;
public:
    ~Clock() {
        //作一些资源释放操作
    }
};
}}}
析构函数的名字为类名前加~，没有返回类型和参数。析构函数不能重载。析构函数会被自动调用，例如：
-行号 282:
+行号 527:
+析构函数一般用在需要资源释放的地方，比如：
{{{#!cplusplus
class String{
    char *s;
public:
    String(char *str) {
        s = new char[strlen(str)+1];
        strcpy(s, str);
    }
    ~String() {
        delete[] s;
    }
};
int main() {
    String s("Hello");
}
}}}
-行号 288:
+行号 552:
-    Clock *d4 = (Clock *)malloc( sizeof(Clock) );
+    Clock *d4 = (Clock *)malloc( sizeof(Clock) ); // 没有初始化
-行号 291:
+行号 555:
-    delete[ ] d3;
+    delete[] d3;
-行号 305:
+行号 569:
-== 对象的复制 ==

对象在两种情况下发生复制：赋值和拷贝构造。拷贝构造是指创建一个对象，创建的同时让它的值与另一个已存在的对象一模一样。赋值是复制另一个同类型的值给已存在的对象，使它变成新的值。比如
{{{#!cplusplus
void f( Date d ); 

int main() {
    Date today;      //默认构造函数
    Date d = today;  //拷贝构造
    Date s( today ); //拷贝构造
    d = another_day; //赋值
    f(s);            //拷贝构造
+== 对象的拷贝构造 ==

对象的复制分为两种情况：赋值和拷贝构造。拷贝构造是指创建一个新对象，创建的同时让新对象的值与另一个已存在的对象一模一样。赋值是复制一个对象的值给另一个已存在的对象，使两个对象的值一样。比如
{{{#!cplusplus
void display( Clock d ) {
   //...
} 

int main() {
    Clock now;      //默认构造函数
    Clock d = now;  //拷贝构造
    Clock s( now ); //拷贝构造
    d = s; //赋值
    display(s);            //拷贝构造
-行号 320:
+行号 587:
-拷贝构造的工作由拷贝构造函数完成。如果自己没有编写拷贝构造函数，编译器会自动生成一个拷贝构造函数，用于完成缺省的拷贝构造的功能：用源对象的所有数据成员逐一拷贝构造目标对象的相应成员。我们可以自定义拷贝构造函数去改写默认的拷贝构造函数。
+拷贝构造的工作由一个特殊的构造函数拷贝构造函数完成。如果一个类中没有编写拷贝构造函数，编译器会自动生成一个拷贝构造函数，用于完成默认的拷贝构造的功能：用源对象的所有数据成员逐一拷贝构造目标对象的相应成员。我们可以自定义拷贝构造函数去改写默认的拷贝构造函数。比如：
-行号 325:
+行号 592:
-    Clock(Clock& c) {
+    Clock(int h, int m, int s) {
        hour = h;
        minute = m;
        second = s;
    }
    //这个拷贝构造函数实现的功能与编译器自动声成的相同，可以省略
    Clock(Clock& c) {
-行号 327:
+行号 600:
-         minite = c.minute;
         second = 0;
    }
};
}}}

何时需要自定义拷贝构造函数、析构函数？当涉及到内存管理时，一个类中有指针成员，指向动态分配的空间，那么通常需要写一组拷贝构造函数、析构函数和赋值操作符。写一个类Array，模拟数组的功能，元素是int类型，数组的大小可以是变量，增加检查越界的功能。即可以这样使用：
+         minute = c.minute;
         second = c.second;
    }
};

int main() {
    Clock c;
    Clock d(c); //拷贝构造d，其值与c一样。
}

}}}

何时需要自定义拷贝构造函数、析构函数？当涉及到内存管理时，一个类中有指针成员，指向动态分配的空间，那么通常需要写一组拷贝构造函数、析构函数和赋值操作符。例如：
{{{#!cplusplus
class String{
    char *s;
public:
    String(char *str) {
        s = new char[strlen(str)+1];
        strcpy(s, str);
    }
    ~String() {
        delete[] s;
    }
    String(String &str) {
        s = new char[strlen(str.s)+1];
        strcpy(s, str.s);
    }
};
int main() {
    String s("Hello");
    String s2(s);
}
}}}


再例如：写一个类Array，模拟数组的功能，元素是int类型，数组的大小可以是变量，增加检查越界的功能。即可以这样使用：
-行号 400:
+行号 703:
+== 类的组合 ==
构造复杂的对象的一种方法是组合。一个类可以使用另一个类的对象作为成员，比如：
{{{#!cplusplus
class point{
private:
    double x, y;
public:
    //...
};

class line {
private:
    point start, end;
public:
    //...
};

class circle {
private:
    point center;
    double radius;
public:
    //...
};

class rectangle {
private:
    point p1, p2;
public:
    //...
};
}}}

组合对象的构造
{{{#!cplusplus
class point{
    double x, y;
public:
    point(double x0, double y0) {
        x = x0;
        y = y0;
    }
};

class line {
    point start, end;
public:
    line(double x0, double y0, double x1, double y1) {
        start.x = x0;
        start.y = y0;
        end.x = x1;
        end.y = y1;
    }
};
}}}
这个程序遇到编译错误。一是因为point类的x,y是私有的，在line类的构造函数中访问point的x,y是错误的。二是构造line中内含的两个point对象start,end需要参数，而在line的构造函数中没有给出这些参数。解决办法：使用构造函数初始化列表
{{{#!cplusplus
class point{
private:
    double x, y;
public:
    point(double x0, double y0) {
        x = x0;
        y = y0;
        cout << "point " << x << y << "initialized!" << endl;
    }
};

class line {
private:
    point start, end;
public:
    line(double x0, double y0, double x1, double y1)
     : start(x0, y0), end(x1, y1) {
        cout << "line initializing" << endl;
    }
};
int main() {
    line l(1,2,3,4);
}
}}}
在line构造函数的初始化列表中，给start、end成员的构造函数传递参数完成它们的初始化。

如果内嵌的类有默认构造函数，则初始化列表可以省略。
{{{#!cplusplus
class point{
private:
    double x, y;
public:
    point(double x0 = 0, double y0 = 0) {
        x = x0;
        y = y0;
        cout << "point " << x << y << "initialized!" << endl;
    }
};

class line {
private:
    point start, end;
public:
    line(double x0, double y0, double x1, double y1) {
        cout << "line initializing" << endl;
    }
};

int main() {
    line l(1,2,3,4);
}
}}}


初始化表还能够解决其它一些类型的成员的初始化问题，比如const成员，引用成员等。比如
{{{#!cplusplus
class C {
public:
    C(int h, int m, int s) 
        : s ( 0 ), x( 0 ), time(h, m, s), t(time) 
    {   
    }
private:
    int x;
    const int s;  //const data member
    Clock time;   // no default construct
    Clock &t;     // reference member
};
}}}

构造函数和析构函数执行的顺序
{{{#!cplusplus
class point{
private:
    double x, y;
public:
    point(double a, double b) :x(a), y(b) { 
        cout << "construct point" << endl; 
    }
    ~point() {
        cout << "destruct point" << endl;
    }
};
class line {
private:
    point start, end;
public:
    line(double x0, double y0, double x1, double y1) 
        : start(x0, y0) , end(x1, y1) {
        cout << "construct line" << endl;
    }
    ~line() {
        cout << "destruct line" << endl;
    }
};
}}}

== 静态成员 ==
类的一般数据成员，每个对象都有这样一组数据成员，它们的空间是独立的。C++的类还有一种特殊的成员，它的空间是这个类的所有对象共享的，称为类静态数据成员
{{{#!cplusplus
class Task {
public:
    static unsigned n; //声明静态成员n
    int m;
};
unsigned Task::n; //定义静态成员n
int main() {
    Task  t1, t2;
    t1.n = 10;
    cout << t2.n;
}
}}}
这里n的空间在整个程序里面只有一个，t1,t2共享同一个n。

静态数据成员需要声明和定义。初始化不是在构造函数中进行，而是在定义的时候进行。访问静态数据成员可以和一般成员一样，通过对象名来访问，也可以不通过对象直接用类名来访问。
{{{#!cplusplus
class Task {
public:
    Task() : x(n) { n++; }
    ~Task() { n--; }
    int x;
    static unsigned n;
};
unsigned Task::n = 1;// 初始化

int main() {
    cout << Task::n << endl;
    Task s1;
    cout << s1.x << s1.n << endl;
    Task s2;
    cout << s1.x << s1.n << endl;
    cout << s2.x << s2.n << endl;
    cout << Task::n << endl;
}

}}}


静态成员函数:只能访问静态成员（包括静态数据成员和静态成员函数）的成员函数
{{{#!cplusplus
class Task {
private:
    static unsigned n;
public:
    static unsigned get_count() {
        return n;
    }
};
unsigned Task::n = 0;
int main() {
    cout << Task::get_count();
    Task t;
    cout << t.get_count();
}

}}}

静态成员用法举例：写一个类Singleton，这个类只能存在一个对象。
{{{#!cplusplus
class Singleton{
public:
    static  Singleton &instance() {
        static Singleton s;
        return s; 
    }
private:
    Singleton() { /*...*/ }
    Singleton(Singleton&){ /*...*/ }
};
}}}

== 友元 ==
友元提供了让其它函数或类直接访问私有成员的途径。友元函数是能够直接访问类的私有成员的函数。
{{{#!cplusplus
class Point {
private:
    int x, y;
public:
    int GetX() { return x; }
    friend bool isequal(Point a, Point b);
};
bool isequal(Point a, Point b) {
    return a.x == b.x && a.y == b.y;
}

int main() {
    Point a, b;
    // initialize
    cout << isequal(a, b);
}
}}}

友元类
{{{#!cplusplus
class Point {
    int x, y;
    friend class Rectangle; // Rectangle是Point的友元类
};
class Rectangle {
    Point p1, p2;
public: 
    void display() {
         cout << p1.x << p1.y << p2.x << p2.y;
    }
};

int main() {
    Rectangle rect;
    // initialize
    rect.display();
}
}}}
友元关系是单向的，并不可传递。

== const对象 ==

定义对象前面加const，表示对象不能改变
{{{#!cplusplus
class Clock{
    int hour, minute, second;
public:
    Clock(int h, int m, int s)
       : hour(h), minute(m), second(s)
    {
    }
    void SetTime(int h, int m, int s) {
        hour = h;
        minute = m;
        second = s;
    }
    void ShowTime() {
        cout << hour << minute << second;
    }
};
int main() {
    const int i = 10;
    cout << i*10;               // ok
    i++;                        // error!
    const Clock  t(10, 30, 20);
    cout << t.second;           // ok
    t.second = 10;              // error
    t.SetTime(10, 20, 10);      // error!
    t.ShowTime();               // error!
}
}}}

成员函数声明后面加const，表示这个成员函数不修改数据成员。这样的函数可以被const对象调用。
{{{#!cplusplus
class Clock{
    int hour, minute, second;
public:
    Clock(int h, int m, int s)
       : hour(h), minute(m), second(s)
    {
    }
    void SetTime(int h, int m, int s) {
        hour = h;
        minute = m;
        second = s;
    }
    void ShowTime() const {
        cout << hour << minute << second;
    }
};
int main() {
    const int i = 10;
    cout << i*10;               // ok
    i++;                        // error!
    const Clock  t(10, 30, 20);
    cout << t.second;           // ok
    t.second = 10;              // error
    t.SetTime(10, 20, 10);      // error!
    t.ShowTime();               // ok
}
}}}

常成员函数可以被常对象调用，也可以被普通对象调用。
{{{#!cplusplus
int main() {
   const  Clock  time(10, 20, 30);
   time.ShowTime();
   Clock now(10, 10, 10);
   time.ShowTime();
}
}}}

常成员函数与非常成员函数可以重载
{{{#!cplusplus
class Array {
private:
    int *p, size;
public:
    Array(int s) {
        size = s;
        p = new int [ size ];
    }
    ~Array() { delete[ ] p; }
    int & at( int i) {
         if( i < size) return p[i]; else throw out_of_range(); 
    }
    int at( int i) const  {
         if( i < size) return p[i]; else throw out_of_range(); 
    }
};
int main() {
    Array a(10);
    a.at(5) = 5;
    const Array b(5);
    b.at(5) = 5;      // error
}

}}}

== this指针 ==
{{{#!cplusplus
class Clock {
    int second, minute, hour;
public:
    Clock(int h, int m, int s)
       : hour(h), minute(m), second(s)
    {
    }
    void ShowTime() {
        cout <<  second << minute << hour;
        //cout << this->second << this->minute << this->hour;
    }
};
int main() {
    Clock  t1(10, 20, 30), t2(20, 30, 10);
    t1.ShowTime();
    t2.ShowTime();
}
}}}

{{{#!cplusplus

class Clock {
public:
 Clock &set_second(int n);
 Clock &set_minute(int n);
 Clock &set_hour(int n);
};
Clock &Clock::set_second(int n) {
 second = n;
 return *this;
}
int main() {
    Clock time(1999, 9, 9);
    time.set_second(20);
    time.set_minute(30)
    time.set_hour(10);
    time.set_second(20).set_minute(30).set_hour(10);
}
}}}

this有两种类型：以Clock类为例，Clock* const和const Clock* const
{{{#!cplusplus
class Clock {
public:
    void ShowTime() const {
        cout <<  second << minute << hour;
        second++;                  //error this类型为const Date *this

        Clock *p = (Clock*)(this); // 或者Clock *p = const_cast<Clock*>(this);
        p->second++; //ok
    }
};
}}}

= The End =