【C++】由Polocar 学习 C++面向对象

1、封装及封装的意义

封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；封装是把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面。面向对象计算始于这个基本概念，即现实世界可以被描绘成一系列完全自治、封装的对象，这些对象通过一个受保护的接口访问其他对象。在面向对象编程上可理解为：把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏

下面我们就以Polocar这个类开始吧！

class CPoloCar {    public:        //C++构造函数，默认的构造函数    CPoloCar();    //析构函数    ~CPoloCar();        //静态音乐属性   staticchar Music[20];    //静态颜色   staticchar color[10];   //车名   char carName[5];    //方向盘   char _fxPan[20];    //刹车板   char _brakeBan[20];    //油门板   char _oilBan[20];       //转向   void zhuanXiang();   //刹车   void brake();   //给油   void giveOil();   //导航   staticvoid navigation();    //音乐播放   staticvoid playMusic();    private:        //转向器    static char _zxqi[20];    //制动器   char _zdqi[20];        //转向助力器   void zxZlqi();    //制动执行器   void dealBrake();   staticvoid fast();    };

2、类 及 类的成员

到这里我们建立了一个叫做Polocar 的类，其成员包括静态和非静态数据成员，静态与非静态函数成员。

静态数据成员：static  char  _zxqi[20]

静态类中的成员加入static修饰符,即是静态成员.可以直接使用类名+静态成员名访问此静态成员,因为静态成员存在于内存,非静态成员需要实例化才会分配内存,所以静态成员不能访问非静态的成员..因为静态成员存在于内存,所以非静态成员可以直接访问类中静态的成员

静态函数成员：static  void fast()

所有没有加Static的成员都是非静态成员,当类被实例化之后,可以通过实例化的类名进行访问..非静态成员的生存期决定于该类的生存期..而静态成员则不存在生存期的概念,因为静态成员始终驻留在内容中.. 3、在面向过程设计中的static关键字 1）、静态全局变量 定义：在全局变量前，加上关键字 static 该变量就被定义成为了一个静态全局变量。 特点： 　　A、该变量在全局数据区分配内存。 　　B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0(自动变量是随机的,除非显式地初始化)。 　　C、访变量只在本源文件可见，严格的讲应该为定义之处开始到本文件结束。     D、文件作用域下声明的const的常量默认为static存储类型。 　　例（摘于C++程序设计教程---钱能主编P103）： 　　　　　　　　//file1.cpp //Example 1#include <iostream.h>void fn();staticint n;//定义静态全局变量void main(){   n=20;    cout < <n < <endl;   fn();}void fn(){   n++;    cout < <n < <endl;} 静态变量都在全局数据区分配内存，包括后面将要提到的静态局部变量。对于一个完整的程序，在内存中的分布情况如下图： 

代码区

全局数据区

堆区

栈区

              void main(){    n=20;    cout < <n < <endl;    fn();}//File2#include <iostream.h>externint n;(可在别的文件中引用这个变量)void fn(){   n++;    cout < <n < <endl;}编译并运行Example 2，您就会发现上述代码可以分别通过编译，但link时出现错误。试着将 static int n; //定义静态全局变量 改为 int n; //定义全局变量 再次编译运行程序，细心体会全局变量和静态全局变量的区别。2）、静态局部变量 定义：在局部变量前加上static关键字时，就定义了静态局部变量。我们先举一个静态局部变量的例子，//Example 3#include <iostream.h>void fn();void main(){   fn();   fn();   fn();}void fn(){   static n=10;    cout < <n < <endl;    n++; }　　通常，在函数体内定义了一个变量，每当程序运行到该语句时都会给该局部变量分配栈内存。但随着程序退出函数体，系统就会收回栈内存，局部变量也相应失效。 　　但有时候我们需要在两次调用之间对变量的值进行保存。通常的想法是定义一个全局变量来实现。但这样一来，变量已经不再属于函数本身了，不再仅受函数的控制，给程序的维护带来不便。 　　静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区，而不是保存在栈中，每次的值保持到下一次调用，直到下次赋新值。 特点： 　　A、该变量在全局数据区分配内存。 　　B、初始化：如果不显式初始化，那么将被隐式初始化为0,以后的函数调用不再进行初始化。 　　C、它始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或　语句块结束时，其作用域随            之结束。3）、静态函数（注意与类的静态成员函数区别） 定义：在函数的返回类型前加上static关键字，函数即被定义成静态函数。 特点： 　　A、静态函数与普通函数不同，它只能在声明它的文件当中可见，不能被其它文件使用。 　　定义静态函数的好处：静态函数不能被其它文件所用； 其它文件中可以定义相同名字的函数，不会发生冲突； 4、面向对象的static关键字（类中的static关键字） 1）、静态数据成员 在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。 CPoloCar::CPoloCar(){   cout << "方向盘初始化"<<endl;   strcpy(_fxPan,"方向盘初始化");}CPoloCar::~CPoloCar(){   cout << "销毁这辆车"<<endl;}voidCPoloCar::zhuanXiang(){   cout << "转向" <<endl;}voidCPoloCar::brake(){   cout << "制动"<<endl;    dealBrake();}void CPoloCar::giveOil(){   cout <<"给油"<<endl;}voidCPoloCar::dealBrake(){   cout << "真正执行制动的装置" <<endl;}voidCPoloCar::zxZlqi(){   cout << "实现转向" <<endl;}voidCPoloCar::navigation(){   cout << "Navigation"<<endl ;}voidCPoloCar::playMusic(){   cout<< "Playing music " <<Music[20]<<endl ;}可以看出，静态数据成员有以下特点： 静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为： ＜数据类型＞＜类名＞::＜静态数据成员名＞=＜值＞ 类的静态数据成员有两种访问形式： ＜类对象名＞.＜静态数据成员名＞ 或 ＜类类型名＞::＜静态数据成员名＞ 对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新； 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员； 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则； 因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它； 如果静态数据成员的访问权限允许的话（即public的成员），可在程序中，按上述格式来引用静态数据成员； 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了；同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势： 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性； 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能； 2、静态成员函数 　　与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。 //Example 6 #include <iostream.h> class Myclass { public: Myclass(int a,int b,int c); static void GetSum();/声明静态成员函数 private: int a,b,c; static int Sum;//声明静态数据成员 }; int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员 Myclass::Myclass(int a,int b,int c) { this->a=a; this->b=b; this->c=c; Sum+=a+b+c; //非静态成员函数可以访问静态数据成员 } void Myclass::GetSum() //静态成员函数的实现 { // cout < <a < <endl; //错误代码，a是非静态数据成员 静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。cout < <"Sum=" < <Sum < <endl; } void main() { Myclass M(1,2,3); M.GetSum(); Myclass N(4,5,6); N.GetSum(); Myclass::GetSum(); } 关于静态成员函数，可以总结为以下几点： 出现在类体外的函数定义不能指定关键字static； 静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数； 非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员； 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员； 由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长； 调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数.