最近參加了網易微專業的《c++》專業系列課程,第一門課程是《c++面向對象高級編程上》,主講老師是侯捷老師。
整門課程(包含上下兩部分)有以下兩部分內容組成:
1.object-based的c++類,考慮單一class的設計
a.不含指針成員的類(例如復數類(complex)),這些類不需要自己手動編寫析構函數
b.包含指針成員的類(例如string類),考慮多重class的設計(c即lass之間的關系)
2.object-oriented的c++類
這門課程主要參考資料有《c++ primer》第5版、《c++ programming》第4版.還有《effective c++》、《The c++ standard library》、《STL源碼剖析》可以作為輔助參考資料。
這一小節講解的是復數類以及相關實現,有下面一些知識點:
1. 頭文件中需要考慮防御式編程,即在頭文件需要用下面內容包含起來:
#ifndef __MYCOMPLEX__
#define __MYCOMPLEX__
#endif
2. 頭文件中從上到下應該包含a、b、c三部分內容:
a.前置聲明(forward declaration)
前置聲明通常是普通函數聲明以及聲明某些類類型等
b.類聲明(class declaration)
類似于class C{
};這樣的語句
c.類定義(class definition)
類似于complex::function 這樣的類成員函數定義。
3.類聲明中定義的函數默認會被認為是inline函數。類定義函數前的inline只是提示編譯器盡量能夠使得該函數稱為inline函數,但是,如果函數比較復雜,即使聲明為inline函數,可能最終也無法inline。
4.類中的數據和函數有三種訪問級別:public, protected, private.
public表示可以被任何其他對象訪問,private表示只能在自己的函數定義內部訪問。protected表示只能由繼承類對象或者在自己的函數定義內部訪問。
5.c++中的函數可以有默認實參,類的構造函數也是如此。類構造函數定義不需要返回值。在構造函數中對類數據成員進行初始化時,應該在初始化列表(initialization list)中初始化,而不是在構造函數體內進行賦值(assignment).
即最好使用下面定義:
complex(double r = 0.0, double i = 0):re(r),? im(i) {}
不要使用下面定義:
complex(double r = 0.0, double i = 0):{re = r; im = i;}
6.c++中的函數可以進行重載,類的構造函數也是如此。在c++中,函數編譯后的符號是根據函數名及其參數類型來生成的,這也是c++中可以支持函數重載的地方之一。
7.通常情況下構造函數放在public部分,但是在某些特殊情況下(例如singleton對象可以將構造函數放在private聲明后,然后使用getinstance函數調用其構造函數)
8.如果類的成員函數中沒有修改函數的數據成員,那么應該使用常量成員函數(const member function),看下面的例子:
#includeusing namespace std;
class C{
public:
C(int r = 0): x(r)
{
}
int get_var() { return x; }
int const_get_var() const {return x;}
private:
int x;
};
int main(void)
{
C c;
cout << c.get_var() << endl;????????? // compile ok
cout << c.const_get_var() << endl; //compile ok
const C d;
cout << d.get_var() << endl; // error: member function 'get_var' not viable: 'this' argument has type 'const C', but function is not marked const
cout << d.const_get_var() << endl;? // compile ok
return 0;
}
從這個例子中可以看出const 成員函數比普通成員函數能多支持const類型的對象。
9.函數實參有兩種傳遞方式:值傳遞(pass by value)和引用傳遞(pass by reference).
應當盡量使用引用傳遞,如果實參沒有被修改,要添加const類型聲明。
10.函數返回值也有兩種返回方式:值返回(return by value)和引用返回(return by reference)
應該盡量使用引用傳遞,但是如果返回一個對象,并且該對象是函數內部的局部對象,那么這時應該使用值返回。
11.在c++的類類型定義中,可以定義友元函數或者友元對象,友元可以訪問當前類類型的private成員。注意:相同class的各個objects互為友元。
12.c++中除了普通函數和構造函數可以重載之外,操作符函數也可以重載。例如下面的例子:
inline complex &
complex::operator += (const complex & r)
{
? return __doapl(this,r);
}
該函數的用法如下:
complex c1(2, 1);
complex c2(5);
c2 += c1;
c3 += c2 += c1;
在類的成員函數中有個默認的this指針,c2+=c1這條語句中調用了+=函數中this指針即指向c2,參數r綁定到c1.
c3 += c2 += c1這條語句中將c2+=c1的結果又作為c3+=的參數,所以+=函數的返回類型應該可以用于傳遞給參數r。
13.非成員函數也可以重載,例如:
inline bool
operator != (const complex& x, double y)
{
return real(x) != y || imag(x) != 0;
}
當使用c1 != 2時,將c1傳遞給x,2傳遞給y來調用!=函數。
但是其實這個頭文件還是不足的地方,如果有兩個c++源代碼中都包含了complex.h,這兩個文件同時編譯鏈接生成文件,會有鏈接錯誤。這是因為在頭文件中定義了好幾個全局函數,如果多個源文件都包含這個頭文件,那么會提示多次定義這些函數。