第七章 类
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本文为《C++ Primer 中文版（第五版）》学习笔记。
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P228-P273
类的基本思想是数据抽象和封装。
抽象是一种依赖于接口和实现分离的编程技术。
封装实现了类的接口和实现的分离。
7.1 定义抽象数据类型
（1）this
任何对类成员的直接访问都被看作this的隐式引用。
std::string isbn() const {return bookNo;}
等价于
std::string isbn() const {return this->bookNo;}
（2）在类的外部定义成员函数
类外部定义的成员的名字必须包含它所属的类名。
double Sales_data::avg_price() const {
if (units_sol)
return revenue/units_sols;
else
return 0;
}
（3）构造函数
定义：类通过一个或几个特殊的成员函数来控制其对象的初始化过程，这些函数叫做构造函数。
构造函数没有返回类型；
构造函数的名字和类名相同。
类通过一个特殊的构造函数来控制默认初始化过程，这个函数叫做默认构造函数。
编译器创建的构造函数被称为合成的默认构造函数。
::: tip
只有当类没有声明任何构造函数的时，编译器才会自动的生成默认构造函数。
一旦我们定义了一些其他的构造函数，除非我们再定义一个默认的构造函数，否则类将没有默认构造函数
:::
7.2 访问控制与封装
（1）访问控制
| 说明符 | 用途 |
|---|---|
| public | 使用public定义的成员，在整个程序内可被访问，public成员定义类的接口。 |
| private | 使用private定义的成员可以被类的成员函数访问，但是不能被使用该类的代码访问，private部分封装了类的实现细节。 |
（2）友元
类可以允许其他类或者函数访问它的非公有成员，方法是令其他类或者函数成为它的友元。
以friend关键字标识。
友元不是类的成员，不受访问控制级别的约束。
::: tip
友元的声明仅仅制定了访问的权限，而非通常意义的函数声明。必须在友元之外再专门对函数进行一次声明。
:::
// Sales_data.h
class Sales_data {
friend Sales_data add(const Sales_data&, const Sales_data&);
friend std::ostream &print(std::ostream&, const Sales_data&);
friend std::istream &read(std::istream&, Sales_data&);
}
// nonmember Sales_data interface functions
Sales_data add(const Sales_data&, const Sales_data&);
std::ostream &print(std::ostream&, const Sales_data&);
std::istream &read(std::istream&, Sales_data&);
//Sales_data.cpp
Sales_data
add(const Sales_data &lhs, const Sales_data &rhs)
{
Sales_data sum = lhs; // copy data members from lhs into sum
sum.combine(rhs); // add data members from rhs into sum
return sum;
}
// transactions contain ISBN, number of copies sold, and sales price
istream&
read(istream &is, Sales_data &item)
{
double price = 0;
is >> item.bookNo >> item.units_sold >> price;
item.revenue = price * item.units_sold;
return is;
}
ostream&
print(ostream &os, const Sales_data &item)
{
os << item.isbn() << " " << item.units_sold << " "
<< item.revenue << " " << item.avg_price();
return os;
}
7.3 类的其他特性
（1）重载成员变量
Screen myScrren;
char ch = myScreen.get();
ch = myScreen.get(0,0);
（2）类数据成员的初始化
类内初始值必须使用=或者{}的初始化形式。
class Window_mgr{
private:
std::vector<Screen> screens{Screen(24, 80, ' ')};
}
（3）基于const的重载
class Screen {
public:
// display overloaded on whether the object is const or not
Screen &display(std::ostream &os)
{ do_display(os); return *this; }
const Screen &display(std::ostream &os) const
{ do_display(os); return *this; }
}
当某个对象调用display的时候，该对象是否是const决定了应该调用display的哪个版本。
（3）类类型
对于一个类来说，在我们创建他的对象之前该类必须被定义过，而不能仅被声明。
（4）友元
友元类
如果一个类指定了友元类，则友元类的成员函数可以访问此类包括非公有成员在内的所有成员。
class Screen {
// Window_mgr的成员可以访问Screen类的私有部分
friend class Window_mgr;
}
令成员函数作为友元
class Screen {
// Window_mgr::clear必须在Screen类之前被声明
friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);
}
7.3 类的其他特性
（1）重载成员变量
Screen myScrren;
char ch = myScreen.get();
ch = myScreen.get(0,0);
（2）类数据成员的初始化
类内初始值必须使用=或者{}的初始化形式。
class Window_mgr{
private:
std::vector<Screen> screens{Screen(24, 80, ' ')};
}
（3）基于const的重载
class Screen {
public:
// display overloaded on whether the object is const or not
Screen &display(std::ostream &os)
{ do_display(os); return *this; }
const Screen &display(std::ostream &os) const
{ do_display(os); return *this; }
}
当某个对象调用display的时候，该对象是否是const决定了应该调用display的哪个版本。
（3）类类型
对于一个类来说，在我们创建他的对象之前该类必须被定义过，而不能仅被声明。
（4）友元
友元类
如果一个类指定了友元类，则友元类的成员函数可以访问此类包括非公有成员在内的所有成员。
class Screen {
// Window_mgr的成员可以访问Screen类的私有部分
friend class Window_mgr;
}
令成员函数作为友元
class Screen {
// Window_mgr::clear必须在Screen类之前被声明
friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);
}
7.4 类的作用域
一个类就是一个作用域。
7.5 构造函数再探
（1）构造函数的初始值有时必不可少
::: tip
如果成员是const、引用，或者属于某种未提供默认构造函数的类类型化。我们必须通过构造函数初始值列表为这些成员提供初值。
:::
class ConstRef{
public:
ConstRef (int i);
private:
int i;
const int ci;
int &ri;
};
ConstRef:ConstRef(int ii) : i(ii), ci(ii), ri(i){ }
（2）成员初始化的顺序
成员初始化的顺序与它们在类定义中出现 的顺序一致。P259
（3）委托构造函数
使用它所述类的其他构造函数执行它自己的初始化过程。
（4）如果去抑制构造函数定义的隐式转换？
在类内声明构造函数的时候使用explicit关键字。
7.6 类的静态成员
（1）声明静态成员
在成员的声明之前加上关键词static。
类的静态成员存在于任何对象之外，对象中不包含任何与静态成员有关的数据。
（2）使用类的静态成员
double r;
r = Account::rate();
小结
类有两项基本能力：
一是数据数据抽象，即定义数据成员和函数成员的能力；
二是封装，即保护类的成员不被随意访问的能力。
