第十七章 ?特殊類成員

1.1 ?靜態(tài)成員變量

假如我們要在一個類中的所有對象間共享某種數(shù)據(jù)，那不妨將其設置為靜態(tài)成員變量/函數(shù)；

static x

1.2 ?靜態(tài)成員變量

靜態(tài)成員變量與成員變量有4點不同：

①前者屬于類②前者必須在全局定義③前者被調用只用說明那個類即可④前者在沒有創(chuàng)建對象之前就已經存在

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class A 4 { 5 public: 6 static int n; 7 }; 8 int A::n=0;　　　　//要使用類成員限定來訪問靜態(tài)成員 9 void show(){cout<<A::n<<"a \n";} 10 int main() 11 { 12 int i; 13 for(i=0;i<5;i++) 14 { 15 A::n++; //訪問靜態(tài)成員變量n并對其進行自加操作............公有的可以直接訪問① 16 show(); //調用全局函數(shù)show，該函數(shù)輸出靜態(tài)成員變量n的值 17 } 18 return 0; 19 }

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2. ?私有靜態(tài)成員變量

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class A 4 { 5 public: 6 void func(){cout<<A::x<<endl;;} //定義公有成員函數(shù)func()，用該函數(shù)訪問私有靜態(tài)成員變量x 7 private: 8 static int x; //將靜態(tài)成員變量x聲明為私有 9 }; 10 int A::x=1000; //定義并初始化靜態(tài)成員變量 11 int main() 12 { 13 A a; //創(chuàng)建一個對象 14 a.func(); //用該對象訪問公有成員函數(shù)func() 15 //cout << A::x <<endl; //注意不能直接訪問...............私有的不可以直接訪問① 16 return 0; 17 }

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3. ?靜態(tài)成員函數(shù)

靜態(tài)成員函數(shù)在未創(chuàng)建對象時也可以使用，它的使用和靜態(tài)成員變量一樣 ①

1 /* 2 #include <iostream> 3 using namespace std; 4 class A 5 { 6 public: 7 void static show(){cout<<A::n;n++;} //注意：靜態(tài)成員函數(shù)不能訪問某個對象的成員變量，因為他沒有指向該對象的this指針。不過它可以訪問該類的靜態(tài)成員變量 ② 8 private: 9 static int n; //聲明私有靜態(tài)成員變量n 10 }; 11 int A::n=0; //定義私有靜態(tài)成員變量n 12 int main() 13 { 14 int i; 15 for(i=0;i<5;i++) 16 { 17 A::show(); //循環(huán)調用公有靜態(tài)成員函數(shù)show() 18 cout<<endl; 19 } 20 return 0; 21 } 22 */ 23 24 /* 25 //另外我們也可以通過對象來訪問靜態(tài)成員函數(shù)，如： 26 #include <iostream> 27 using namespace std; 28 class A 29 { 30 public: 31 void static show(){cout<<A::n;n++;} 32 private: 33 static int n; 34 }; 35 int A::n=0; 36 int main() 37 { 38 A a,b,c; 39 a.show(); 40 b.show(); 41 c.show(); 42 return 0; 43 } 44 */ 45 46 47 48 #include <iostream> 49 using namespace std; 50 class A 51 { 52 public: 53 void show(int i){x=i;cout<<x;} 54 //void static show1(int j){x=j;cout<<x;} 55 //靜態(tài)成員函數(shù)沒有指向對象的this指針，所以不能訪問對象的成員數(shù)據(jù) 56 private: 57 int x; 58 }; 59 int main() 60 { 61 A a; 62 a.show(1); 63 //a.show1(2); 64 //不能通過靜態(tài)成員函數(shù)訪問自己的成員變量 65 return 0; 66 }

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4. ?靜態(tài)成員的使用

靜態(tài)成員可以被繼承。

類中任何成員函數(shù)都可以訪問靜態(tài)成員，但是靜態(tài)成員函數(shù)不能直接訪問非靜態(tài)成員，靜態(tài)成員函數(shù)不能說明為虛函數(shù)

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1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class aspl //將阿司匹林聲明為一個aspl類，那么每箱阿司匹林就是該類的一個對象 4 { 5 public: 6 aspl(float p){price=p;TotalPrice=p+TotalPrice;} //在構造函數(shù)中實例化該對象的私有成員變量price，這樣就得到了一箱阿司匹林并且有了它的初始價格 7 ~aspl(){TotalPrice=TotalPrice-price;} //析構函數(shù)銷毀該對象并且將總價格減去該箱的價格，這樣賬面上就少了一箱阿司匹林，并且總價格也減去了該箱的價格 8 static float get(){return TotalPrice;} 9 private: 10 float price; //由于每箱阿司匹林都有價格，因此必須得有個成員變量來表示價格，這里在aspl這個類中聲明一個私有成員變量price 11 static float TotalPrice; //由于阿司匹林的總價格屬于類的總價格，而不是某一箱阿司匹林的價格，因此我們要將總價格聲明為靜態(tài)成員變量，這里聲明為TotalPrice 12 }; 13 float aspl::TotalPrice=0; //靜態(tài)成員變量必須初始化 14 void main() 15 { 16 float f; 17 cout<<"阿司匹林的庫存總價格為："; 18 cout<<aspl::get()<<endl; //必須用類名限定符來調用靜態(tài)成員函數(shù) 19 int i=0; 20 cout<<"請輸入第"<<i+1<<"次購進的阿司匹林的單箱價格："; 21 cin>>f; 22 aspl *p[5]; //定義了5個指向aspl類的數(shù)組指針p 23 p[i]=new aspl(f); //購進一箱阿司匹林 24 cout<<"阿司匹林的庫存總價格為："; 25 cout<<aspl::get()<<endl; //輸出總價格 26 i++; //i代表購進的次數(shù)，i++表示將要進行i+1次購進 27 cout<<"請輸入第"<<i+1<<"次購進的阿司匹林的單箱價格："; //提示用戶輸入i次購進 28 cin>>f; 29 p[i]=new aspl(f); //輸入的數(shù)值保存在i次購進的對象的成員變量中 30 cout<<"阿司匹林的庫存總價格為："; 31 cout<<aspl::get()<<endl; //輸出當前的庫存總價格 32 cout<<"請輸入賣出的阿司匹林的編號,編號即第幾次購進：";//提示用戶要刪除哪次購進 33 cin>>i; //將輸入值保存在i變量中 34 delete p[i]; //刪除第i次創(chuàng)建的對象 35 cout<<"阿司匹林的庫存總價格為："; 36 cout<<aspl::get()<<endl; //再次輸出銷售一箱阿司匹林后的庫存總價格 37 }

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5. ?函數(shù)指針

long(*func1)(int);　　//聲明了一個函數(shù)指針

long* func2(int);　　//聲明了一個返回指針的函數(shù)

第一種定義了一個叫func1的函數(shù)指針，該指針指向一個含有int型參數(shù)并且返回值為long型的函數(shù)

函數(shù)指針名可以看作函數(shù)名的代號，我們可以通過它來直接調用函數(shù)，所以函數(shù)指針經常會在條件或者判斷語句里出現(xiàn)，以便于用戶選擇調用不同名字但又類型和參數(shù)相同的函數(shù)。

另外要注意的是：函數(shù)指針可以指向某個函數(shù)，但是前提是被指向的函數(shù)的參數(shù)和返回至都與該函數(shù)指針被聲明時的返回值和參數(shù)相吻合

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1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 using namespace std; 4 bool check(string str) //檢測是否是數(shù)字的函數(shù)，要注意該函數(shù)一定要放在調用函數(shù)的上面 5 { 6 for(int i = 0;i<str.length();i++) 7 if((str[i]>'9' || str[i]<'0')&&(str[i]!='.')) 8 return false; 9 return true; 10 } 11 float triangle(float &x,float &y) 12 { 13 return x*y*0.5; 14 } 15 float rectangle(float &x,float &y) 16 { 17 return x*y; 18 } 19 void Swap(float &x,float &y) 20 { 21 float n; 22 n=x; 23 x=y; 24 y=n; 25 } 26 void print(float &x,float &y) 27 { 28 cout<<"長為:"<<x<<" "<<"寬為:"<<y<<endl; 29 } 30 void get(float &a ,float &b) 31 { 32 cout<<"請輸入x的新值:"; 33 string str1;cin>>str1; 34 while(!check(str1)) //調用檢測數(shù)字函數(shù)，如果返回值為假，執(zhí)行該循環(huán)，為真退出 35 { 36 cout<<"輸入的不是數(shù)字,請重新輸入!!!"<<endl; 37 cin>>str1; 38 } 39 a = atof(str1.c_str()); //將字符串轉換為浮點數(shù) 40 cout<<"請輸入y的新值:"; 41 string str2;cin>>str2; 42 while(!check(str2)){ 43 cout<<"輸入的不是數(shù)字,請重新輸入!!!"<<endl; 44 cin>>str2; 45 } 46 b = atof(str2.c_str()); 47 } 48 int main() 49 { 50 void(*p)(float &,float &); //聲明一個函數(shù)指針p，該指針指向一個返回void值并且?guī)в袃蓚€float參數(shù)的函數(shù) 51 float(*fp)(float &, float &); //聲明一個函數(shù)指針fp，該指針指向一個返回float值并且?guī)в袃蓚€float參數(shù)的函數(shù) 52 bool quit=false; 53 float a=2,b=3; //定義兩個參數(shù)a和b的值 54 int choice; //聲明選擇參數(shù)choice 55 while(quit==false) 56 { 57 cout<<"(0)退出(1)設定長寬(2)三角形(3)矩形(4）交換長寬："; 58 cin>>choice; 59 switch(choice) //條件判斷語句 60 { 61 case 1: 62 p=get; //用指針p來指向函數(shù)名get，該函數(shù)帶有兩個float參數(shù)并返回一個void值，與函數(shù)指針p的參數(shù)和類型相吻合 63 break; 64 case 2: 65 fp=triangle; //用指針fp來指向函數(shù)名triangle，該函數(shù)帶有兩個float參數(shù)并返回一個float值，與函數(shù)指針fp的參數(shù)和類型相吻合 66 break; 67 case 3: 68 fp=rectangle; //用指針fp來指向函數(shù)名rectangle，該函數(shù)帶有兩個float參數(shù)并返回一個float值，與函數(shù)指針fp的參數(shù)和類型相吻合 69 break; 70 case 4: 71 p=Swap; //用指針p來指向函數(shù)名swap，該函數(shù)帶有兩個float參數(shù)并返回一個void值，與函數(shù)指針p的參數(shù)和類型相吻合 72 break; 73 default: 74 quit=true; 75 break; 76 } 77 if(quit)break; 78 if(choice==1||choice==4) //假如選擇了第1或者第4項 79 { 80 print(a,b); 81 p(a,b); //調用函數(shù)指針p所指向的函數(shù)，該指針指向的是一個返回值為void的函數(shù)，由于不同的選項中將不同的函數(shù)名賦給了指針p，因此選擇不同則調用的函數(shù)也不同 82 print(a,b); 83 } 84 else if(choice==2||choice==3) //假如選擇了第2和第3項 85 { 86 print(a,b); 87 cout<<"面積為："<<fp(a,b)<<endl; //調用函數(shù)指針fp所指向的函數(shù)，該指針指向的是一個返回值為float的函數(shù)，由于不同的選項中將不同的函數(shù)名賦給了指針fp，因此選擇不同則調用的函數(shù)也不同 88 } 89 } 90 return 0; 91 }

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6. ?函數(shù)指針數(shù)組

void(*p[5])(float &,float &);

7. ?函數(shù)指針也可以作為函數(shù)的參數(shù)

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 void square(int &x,int &y) 4 { 5 x=x*x; 6 y=y*y; 7 } 8 void cube(int &x,int &y) 9 { 10 x=x*x*x; 11 y=y*y*y; 12 } 13 void Swap(int &x,int &y) 14 { 15 int z; 16 z=x; 17 x=y; 18 y=z; 19 } 20 void print(void(*p)(int &x,int &y),int &x,int &y) //該函數(shù)有3個參數(shù)，第1個是一個函數(shù)指針p，它指向的函數(shù)帶有兩個參數(shù)， 21 //并返回一個void值，另外還有兩個int型引用x和y 22 { 23 cout<<"執(zhí)行函數(shù)前\n"; 24 cout<<"x："<<x<<"\t"<<"y："<<y<<endl; 25 p(x,y); 26 cout<<"執(zhí)行函數(shù)后\n"; 27 cout<<"x："<<x<<"\t"<<"y："<<y<<endl; 28 } 29 int main() 30 { 31 int a=2,b=3; 32 char choice; 33 bool quit=false; 34 void (*p)(int &,int &); 35 //聲明的p為一個函數(shù)指針，它所指向的函數(shù)帶有兩個參數(shù)并返回 一個void值 36 while(quit==false) 37 { 38 cout<<"(0)退出(1)平方(2)立方(3)交換參數(shù)："; 39 cin>>choice; 40 switch(choice) 41 { 42 case '0':quit=true; 43 case '1':p=square;break; //輸入1，將函數(shù)名square的地址賦給p 44 case '2':p=cube;break; //輸入2，將函數(shù)名cube的地址賦給p 45 case '3':p=Swap;break; //輸入3，將函數(shù)名Swap的地址賦給p 46 default:p=0;break; 47 } 48 if(quit==true)break; 49 if(p==0) 50 { 51 cout<<"請輸入0到3之間的數(shù)字\n"; 52 continue; 53 } 54 print(p,a,b); //調用將函數(shù)指針作為參數(shù)的函數(shù)print 55 } 56 return 0; 57 }

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8. ?使用typedef簡化函數(shù)指針的聲明

1 //typedef 可以簡化代碼 可以為現(xiàn)有類型創(chuàng)建一個新的名字，或者聲明一個對象為某個新類型typedef void(*vp)(int &,int &); 2 //#define f(x) x*x ≠ #define f(x) (x*x) typedef要比#define要好，特別是在有指針的場合 再比如 3 //　　 typedef char* pStr1; //后面代替前面 4 // #define pStr2 char* //沒有分號，前面代替后面 5 //　　 pStr1 s1, s2; //定義了兩個char* 6 // 　　pStr2 s3, s4; //定義了一個char* s3 一個char s4 7 // 8 9 #include <iostream> 10 using namespace std; 11 typedef void(*vp)(int &,int &);//typedef 將vp聲明為一個函數(shù)指針類型，該類型的指針指向一個帶有兩個int型引用參數(shù)并返回void的函數(shù) 12 void square(int &x,int &y) 13 { 14 x=x*x; 15 y=y*y; 16 } 17 void cube(int &x,int &y) 18 { 19 x=x*x*x; 20 y=y*y*y; 21 } 22 void Swap(int &x,int &y) 23 { 24 int z; 25 z=x; 26 x=y; 27 y=z; 28 } 29 void print(vp,int &,int &); //print函數(shù)的聲明部分，該函數(shù)有三個參數(shù)，一個vp類型的函數(shù)指針，兩個int型引用。 30 int main() 31 { 32 vp p; 33 int a=2,b=3; 34 char choice; 35 bool quit=false; 36 while(quit==false) 37 { 38 cout<<"(0)退出(1)平方(2)立方(3)交換參數(shù)："; 39 cin>>choice; 40 switch(choice) 41 { 42 case '0':quit=true; 43 case '1':p=square;break; //輸入，將函數(shù)名square的地址賦給p 44 case '2':p=cube;break; //輸入，將函數(shù)名cube的地址賦給p 45 case '3':p=Swap;break; //輸入，將函數(shù)名Swap的地址賦給p 46 default:p=0;break; 47 } 48 if(quit==true)break; 49 if(p==0) 50 { 51 cout<<"請輸入0到3之間的數(shù)字\n"; 52 continue; 53 } 54 print(p,a,b); //調用這個將函數(shù)指針作為參數(shù)的函數(shù) 55 } 56 return 0; 57 } 58 void print(vp p,int &x,int &y) //print函數(shù)的定義部分，函數(shù)頭聲明了3個接收參數(shù)，第1個是vp類型的函數(shù)指針p，它指向的函數(shù)帶有兩個參數(shù)并返回一個void值，另外還有兩個int型引用x和y 59 { 60 cout<<"執(zhí)行函數(shù)前\n"; 61 cout<<"x："<<x<<"\t"<<"y："<<y<<endl; 62 p(x,y); 63 cout<<"執(zhí)行函數(shù)后\n"; 64 cout<<"x："<<x<<"\t"<<"y："<<y<<endl; 65 }

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9. ?類的函數(shù)指針

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class human //抽象類human 4 { 5 public: 6 virtual void run()=0; //純虛函數(shù)run 7 virtual void eat()=0; //純虛函數(shù)eat 8 }; 9 class mother:public human //派生類mother從抽象類human繼承 10 { 11 public: 12 void run(){cout<<"母親跑百米要花二十秒\n";} //覆蓋純虛函數(shù)run 13 void eat(){cout<<"母親喜歡吃零食\n";} //覆蓋純虛函數(shù)eat 14 }; 15 class father: public human //派生類father從抽象類human繼承 16 { 17 public: 18 void run(){cout<<"父親跑百米要花十秒\n";} //覆蓋純虛函數(shù)run 19 void eat(){cout<<"父親不喜歡吃零食\n";} //覆蓋純虛函數(shù)eat 20 }; 21 class uncle:public human //派生類uncle從抽象類human繼承 22 { 23 public: 24 void run(){cout<<"舅舅跑百米要花十一秒\n";} //覆蓋純虛函數(shù)run 25 void eat(){cout<<"舅舅喜歡偷吃零食\n";} //覆蓋純虛函數(shù)eat 26 }; 27 int main() 28 { 29 void(human::*pf)()=0; //聲明一個成員函數(shù)指針pf，該指針屬于抽象類human 30 human* p=0; //聲明一個指向抽象類human的指針p，并將它的內存地址賦為0 31 char choice1,choice2; //聲明兩個字符變量，用來保存兩次用戶輸入的字符 32 bool quit=false; //聲明一個布爾變量quit作為while循環(huán)的條件 33 while(quit==false) //當quit為真時退出循環(huán) 34 { 35 cout<<"(0)退出(1)母親(2)父親(3)舅舅:"; //選擇菜單 36 cin>>choice1; //將用戶的第1次選擇保存在choice1中 37 switch(choice1) //將該選擇作為判斷的依據(jù) 38 { 39 case '0':quit=true;break; //假如輸入了字符0，那么將quit的值賦為真，然后退出switch循環(huán) 40 case '1':p=new mother;break; //假如輸入了字符1，那么創(chuàng)建mother類的新對象，并將p指向它,然后退出switch循環(huán) 41 case '2':p=new father;break; //假如輸入了字符2，那么創(chuàng)建father類的新對象，并將p指向它,然后退出switch循環(huán) 42 case '3':p=new uncle;break; //假如輸入了字符3，那么創(chuàng)建uncle類的新對象，并將p指向它,然后退出switch循環(huán) 43 default:choice1='q';break; //將字符q賦給choice1,然后退出switch循環(huán) 44 } 45 if(quit) //假如quit的值為真 46 break; //退出while循環(huán) 47 if(choice1=='q') //假如choice1的值為字符q 48 { cout<<"請輸入0到3之間的數(shù)字\n"; 49 continue; 50 } //輸出警告并跳轉到while循環(huán)的開始處繼續(xù)執(zhí)行 51 cout<<"(1)跑步(2)進食\n"; //輸出選擇菜單 52 cin>>choice2; //將第2次用戶的選擇保存在choice2中 53 switch(choice2) //將用戶的第2次選擇作為判斷的依據(jù) 54 { 55 case '1':pf=&human::run;break; //假如輸入了字符1，那么將基類human的虛函數(shù)run的內存地址賦給成員函數(shù)指針，然后退出switch循環(huán)。注意，這里的&號是取human類成員函數(shù)run的地址 56 case '2':pf=&human::eat;break; //假如輸入了字符2，那么將基類human的虛函數(shù)eat的內存地址賦給成員函數(shù)指針，然后退出switch循環(huán) 57 default:break; //退出switch循環(huán) 58 } 59 (p->*pf)(); //通過指針p來訪問對象，通過*pf來訪問該對象的成員函數(shù) 60 delete p; //刪除p指針，因為*pf指向的不是對象而是該對象的成員函數(shù)，所以沒有必要刪除pf 61 } 62 return 0; 63 }

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10. ?成員函數(shù)指針數(shù)組

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class paper 4 { 5 public: 6 void read(){cout<<"紙上面的字可以讀\n";} 7 void write(){cout<<"紙可以用來寫字\n";} 8 void burn(){cout<<"紙可以用來點火\n";} 9 }; 10 typedef void(paper::*p)(); //利用typedef聲明一個成員函數(shù)指針類型p，該類型的指針指向paper類的成員函數(shù)，該函數(shù)不具返回值且沒有參數(shù) 11 int main() 12 { 13 //成員函數(shù)指針指向三個成員函數(shù) 14 p func[3]={&paper::read,&paper::write,&paper::burn};//用類型p來聲明一個func成員函數(shù)指針數(shù)組，并將它的成員函數(shù)指針初始化為它們所指向的函數(shù)的內存地址。 15 //與普通數(shù)組元素一樣，成員函數(shù)指針數(shù)組的每個成員函數(shù)指針也會擁有一個編號，該編號從0開始 16 paper* pp=0; //聲明一個指向paper類的普通指針 17 char choice[1]; //聲明一個只保存一個字符的char型數(shù)組choice 18 bool quit=false; //聲明一個布爾變量quit并將它的值賦為false 19 while(quit==false) //當quit的值為false時 20 { 21 cout<<"(0)退出(1)讀(2)寫(3)點火："; //輸出選擇菜單 22 cin>>choice[0]; //將用戶的選擇保存在字符數(shù)組choice中 23 if(choice[0]>'3' || choice[0]<'0') //判斷該字符是否在0到3之間，假如不是 24 { 25 cout<<"請輸入從0~3之間的數(shù)字\n"; //提示用戶輸入 26 } 27 //否則，假如輸入的字符在0~3之間 28 else if (choice[0]=='0') //再判斷該字符是否等于'0' 29 { 30 quit=true; //等于的話將quit賦為true，那么while條件不成立，退出循環(huán) 31 } 32 else 33 { 34 int n; //定義一個整型變量用來接收被轉換為整型的字符串 35 pp=new paper; //新構造一個paper類對象，用pp來指向它 36 n=atoi(choice); //將choice轉換為整型后再賦給n 37 (pp->*func[n-1])(); // pp指針訪問新對象的成員函數(shù)，由該對象調用func 指針數(shù)組中下標為n-1的指針指向的成員函數(shù)，這里要注意數(shù)組的下標，n是用戶輸入的選項值，由于數(shù)組元素從0開始，所以要n減1,后面的()表示函數(shù)無參數(shù) 38 delete pp; //刪除pp指針指向的新對象 39 } 40 } 41 return 0; 42 }

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總結

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