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C++primer 第十章对象和类学习笔记

时间:2024-09-11 22:50:41浏览次数:13  
标签:const val int double void 第十章 C++ primer Stock

OPP特性:

抽象

封装和数据隐藏

多态

继承

代码的可重用性

过程性和面向对象的编程

从用户的角度考虑对象

抽象和类

基本类型完成的工作:

  • 决定数据对象需要的内存单元
  • 决定如何解释内存中的位
  • 决定可使用数据对象执行的操作或方法

 c++ 中的类

类规范

  • 类声明:以数据成员的方式描述数据部分,以成员函数(方法)的方式描述公有接口。
  • 类方法定义:描述如何实现类成员的函数
#include <iostream>
#include <cstring>

class Stock // class declaration
{
    private:
        char company[30];
        int shares;
        double share_val;
        double total_val;
        void set_tot() {total_val = shares * share_val;}
    public:
        void acquire(const char * co, int n, double per);
        void buy (int num, double price);
        void sell (int num, double price);
        void update(double price);
        void show();
}; // semicolon

类内部包括成员和方法

只能通过公有函数来访问对象的私有成员。例如要修改Stock类的shares成员只能通过Stock的成员函数。

创建类成员函数

成员函数包括函数头和函数体,返回类型和参数,和两个特殊特征:

  • 定义成员函数时,使用作用域解析操作符(::)来标识函数所属的类。
  • 类方法可以访问类的private组件

 update是Stock类的成员,同时可以定义另外一个类的成员函数。例如

void Buffoon::update()

方法可以访问类的私有成员。可以在show()中使用

cout << "Company: " << company << endl;

其中company是Stock类的私有成员。

void Stock::acquire(const char *co, int n, double pr)
{
    std::strncpy(company, co, 29);
    company[29] = '\0';
    if (n < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares can't be negative"
                  << company << "Shares set to 0.\n";
        shares = 0;
    }
    else
        shares = n;
    share_val = pr;
    set_tot();
}
void Stock::buy(int num, double price)
{
    if (num < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares purchased can't be negative"
                  << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares += num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::sell(int num, double price)
{
    using std::cerr;
    if (num < 0)
    {
        cerr << "Number of shares sold can't be negative."
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else if (num > shares)
    {
        cerr << "Yon can't sell more than you have!"
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares -= num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::update(double price)
{
    share_val = price;
    set_tot();
}
void Stock : show()
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    cout << "Company: " << company
         << "Shares: " << shares << endl
         << "Share Price: $" << share_val
         << "Total worth: $" << total_val << endl;
}

成员函数说明

acquire() 表示首次购买, buy 和sell表示购买和出售

cerr用于错误信息

内联方式

内联函数要求在每个使用他的文件中都要对其进行定义。

方法使用哪个对象

调用成员函数式,他将使用调用他的对象的数据成员

例如kate.show(), 相当于把show内部的shares 解释为 kate.shares

使用类

下面是完整代码

#include <iostream>
#include <cstring>

class Stock // class declaration
{
private:
    char company[30]; // 成员
    int shares;
    double share_val;
    double total_val;
    void set_tot() { total_val = shares * share_val; }

public:
    void acquire(const char *co, int n, double per); // 方法
    void buy(int num, double price);
    void sell(int num, double price);
    void update(double price);
    void show();
}; // semicolon
void Stock::acquire(const char *co, int n, double pr)
{
    std::strncpy(company, co, 29);
    company[29] = '\0';
    if (n < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares can't be negative"
                  << company << "Shares set to 0.\n";
        shares = 0;
    }
    else
        shares = n;
    share_val = pr;
    set_tot();
}
void Stock::buy(int num, double price)
{
    if (num < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares purchased can't be negative"
                  << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares += num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::sell(int num, double price)
{
    using std::cerr;
    if (num < 0)
    {
        cerr << "Number of shares sold can't be negative."
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else if (num > shares)
    {
        cerr << "Yon can't sell more than you have!"
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares -= num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::update(double price)
{
    share_val = price;
    set_tot();
}
void Stock::show()
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    cout << "Company: " << company
         << "  Shares: " << shares << endl
         << "  Share Price: $" << share_val
         << "  Total worth: $" << total_val << endl;
}

int main()
{
    using std::cout;
    using std::ios_base;
    Stock stock1;
    stock1.acquire("NanoSmart", 20, 12.50);
    cout.setf(ios_base::fixed);
    cout.precision(2);
    cout.setf(ios_base::showpoint);
    stock1.show();
    stock1.buy(15, 18.25);
    stock1.show();
    stock1.sell(400, 20.00);
    stock1.show();
    return 0;
}

类的构造函数和析构函数

C++的目标之一是使用类对象就像使用标准类型一样。例如想int一样初始化对象。如下

int year = 2001;   // valid initialization
struct thing 
{
   char * pn;
   int m;
}

thing amabob = { "wodget", -23} //valid initialization
Stock hot = {"Sukie's Autos, Inv.", 200, 50.2}  // compile error

不能初始化Stock对象是因为,数据部分的访问转态是私有的。只能通过成员函数来访问数据成员。

类构造函数:专门用于构造新对象。

构造函数没有声明类型。

声明和定义构造函数

采用默认参数来完成。如下是函数原型

Stock(const char *co, int n = 0, double pr = 0.0);

下面是一种可能的定义

Stock::Stock(const char * co, int n, double pr)
{
    std::strncpy(company, co, 29);
    company[29] = '\0';
    

    if (n < 0)
    {
         std::err << "Number of shares can't be negative;"
              << company << " shares set to 0. \n";
             shares = 0;
     }
    else
      shares = n;
    share_val = pr;
    set_tot();
}

使用构造函数

显示调用

Stock food = Stock("World Cabbage", 250, 1.25);

隐式调用

Stock garment ("Furry Mason", 50, 2.5);

构造函数和new一起使用的方法

Stock *pstock = new Stock ("Electroshock Games", 18, 19.0);

Stock对象没有名称,属于对象指针。

无法使用对象来调用构造函数。

默认构造函数

例如上面的完整代码中的

Stock stock1;

等价于 int x;

只有在没有定义任何构造函数的时候,才能编译。否则会报错。

析构函数

析构函数完成清理工作。

析构函数在类名前加~;

~Stock();

析构函数不执行任何操作的函数;

改进Stock类

C++的通常做法,将程序组织成独立的文件。

我们将类声明放在stock1.h中

类方法被放在stock1.cpp中

头文件stock1.h
#ifndef STOCK1_H_
#define STOCK1_H_

class Stock // class declaration
{
private:
    char company[30]; // 成员
    int shares;
    double share_val;
    double total_val;
    void set_tot() { total_val = shares * share_val; }

public:
    Stock();
    Stock(const char *co, int n = 0, double pr = 0.0);
    ~Stock();
    void buy(int num, double price);
    void sell(int num, double price);
    void update(double price);
    void show();
};
#endif
方法文件stock1.cpp
#include <iostream>
#include <cstring>
#include "stock1.h"

Stock::Stock()
{
    std::cout << "Default constructor called\n";
    std::strcpy(company, "no name");
    shares = 0;
    share_val = 0.0;
    total_val = 0.0;
}
Stock::Stock(const char *co, int n, double pr)
{
    std::cout << "Constructor using " << co << " called\n";
    std::strncpy(company, co, 29);
    company[29] = '\0';

    if (n < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares can't be negative"
                  << company << "Shares set to 0.\n";
        shares = 0;
    }
    else
        shares = n;
    share_val = pr;
    set_tot();
}

// class destructor
Stock::~Stock()
{
    std::cout << "Bye, " << company << "!\n";
}
// other methods
void Stock::buy(int num, double price)
{
    if (num < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares purchased can't be negative"
                  << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares += num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::sell(int num, double price)
{
    using std::cerr;
    if (num < 0)
    {
        cerr << "Number of shares sold can't be negative."
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else if (num > shares)
    {
        cerr << "Yon can't sell more than you have!"
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares -= num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::update(double price)
{
    share_val = price;
    set_tot();
}
void Stock::show()
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    cout << "Company: " << company
         << "  Shares: " << shares << endl
         << "  Share Price: $" << share_val
         << "  Total worth: $" << total_val << endl;
}
使用类文件
#include <iostream>
#include "stock1.h"
int main()
{
    using std::cout;
    using std::ios_base;
    cout.precision(2);
    cout.setf(ios_base::fixed, ios_base::floatfield);
    cout.setf(ios_base::showpoint);

    cout << "Using constructors to create new objects\n";
    Stock stock1("NanoSmart", 12, 20.0);
    stock1.show();
    Stock stock2 = Stock("Boffo Objects", 2, 2.0);
    stock2.show();

    cout << "Assigning stock1 to stock2: \n";
    stock2 = stock1;
    cout << "Listing stock1 and stock2: \n";
    stock1.show();
    stock2.show();

    cout << "Using a constructor to reset an object \n";
    stock1 = Stock("Nifty foods", 10, 50.0);
    cout << "Revised stock1: \n";
    stock1.show();
    cout << "Done\n";
    return 0;
}
 const成员函数

只要类方法没有修改调用对象,后面都应加上const,例如

void show() const;

this 指针

比较两个类对象的值,返回其中较大的一个。

const Stock & topval (const Stock & s ) const;

两个const分别表示两个调用对象的值不变

函数调用如下

top = stock1.topval(stock2);

const Stock & Stock::topval (const Stock & s) const
{
    if (s.total_val > total_val)
      return s;
    else 
      return ???;
}

第二种情况的返回值没有称呼。

解决方法: this指针。

this指针指向用来调用成员函数的对象。

const Stock & Stock::topval (const Stock & s) const
{
    if (s.total_val > total_val)
      return s;
    else 
      return *this;
}
 头文件stock2.h
#ifndef STOCK2_H_
#define STOCK2_H_

class Stock // class declaration
{
private:
    char company[30]; // 成员
    int shares;
    double share_val;
    double total_val;
    void set_tot() { total_val = shares * share_val; }

public:
    Stock();
    Stock(const char *co, int n = 0, double pr = 0.0);
    ~Stock(){};
    void buy(int num, double price);
    void sell(int num, double price);
    void update(double price);
    void show() const;
    const Stock & topval (const Stock & s) const;
};
#endif
 类方法stock2.cpp
#include <iostream>
#include <cstring>
#include "stock2.h"

Stock::Stock()
{
    std::cout << "Default constructor called\n";
    std::strcpy(company, "no name");
    shares = 0;
    share_val = 0.0;
    total_val = 0.0;
}
Stock::Stock(const char *co, int n, double pr)
{
    std::cout << "Constructor using " << co << " called\n";
    std::strncpy(company, co, 29);
    company[29] = '\0';

    if (n < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares can't be negative"
                  << company << "Shares set to 0.\n";
        shares = 0;
    }
    else
        shares = n;
    share_val = pr;
    set_tot();
}

// class destructor
//Stock::~Stock()
//{
//   std::cout << "Bye, " << company << "!\n";
//}
// other methods
void Stock::buy(int num, double price)
{
    if (num < 0)
    {
        std::cerr << "Number of shares purchased can't be negative"
                  << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares += num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::sell(int num, double price)
{
    using std::cerr;
    if (num < 0)
    {
        cerr << "Number of shares sold can't be negative."
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else if (num > shares)
    {
        cerr << "Yon can't sell more than you have!"
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares -= num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::update(double price)
{
    share_val = price;
    set_tot();
}
void Stock::show() const
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    cout << "Company: " << company
         << "  Shares: " << shares << endl
         << "  Share Price: $" << share_val
         << "  Total worth: $" << total_val << endl;
}

const Stock &Stock::topval(const Stock &s) const
{
    if (s.total_val > total_val)
        return s;
    else
        return *this;
}

 对象数组

声明对象数组的方法和声明标准类型数组相同,例如

Stock mystuff [4] 

初始化对象数组,这个类一定要有默认构造函数

使用类函数

#include <iostream>
#include "stock2.h"

const int STKS = 4;
int main()
{
    using std::cout;
    using std::ios_base;

    Stock stocks[STKS] =
        {
            Stock("NanoSmart", 12, 20.0),
            Stock("Boffo Objects", 200, 2.0),
            Stock("Monolithic Obelisks", 130, 3.25),
            Stock("Fleep Enterprises", 60, 6.5)};

    cout.precision(2);
    cout.setf(ios_base::fixed, ios_base::floatfield);
    cout.setf(ios_base::showpoint);

    cout << "Stock holdings: \n";
    int st;
    for (st = 0; st < STKS; st++)
        stocks[st].show();

    Stock top = stocks[0];
    for (st = 1; st < STKS; st++)
        top = top.topval(stocks[st]);
    cout << "\nMost valuable holding: \n";
    top.show();

    return 0;
}

接口和实现小结

类作用域

类成员只在所属中是已知的,所以不同的类可以有相同的名称。并且不能从外部访问

类的声明中不能存储对象

但是可以用关键词static

static const int Len = 30;

抽象数据类型

头文件stack.h

#ifndef STACK_H_
#define STACK_H_

typedef unsigned long Item;

class Stack
{
private:
    enum
    {
        MAX = 10
    };
    Item items[MAX];
    int top;

public:
    Stack();
    bool isempty() const;
    bool isfull() const;

    bool push(const Item &item);

    bool pop(Item &item);
};
#endif

类方法文件 stack.cpp

#include <iostream>
#include "stack.h"
Stack::Stack()
{
    top = 0;
}

bool Stack::isempty() const
{
    return top == 0;
}

bool Stack::isfull() const
{
    return top == MAX;
}

bool Stack::push(const Item &item)
{
    if (top < MAX)
    {
        items[top++] = item;
        return true;
    }
    else
        return false;
}

bool Stack::pop(Item &item)
{
    if (top > 0)
    {
        item = items[--top];
        return true;
    }
    else
        return false;
}

使用类文件

#include <iostream>
#include <cctype>
#include "stack.h"
int main()
{
    using namespace std;
    Stack st;
    char ch;
    unsigned long po;
    cout << "Please enter A to add a purchase order, \n"
         << "P to process a PO, or Q to quit.\n";
    while (cin >> ch && toupper(ch) != 'Q')
    {
        while (cin.get() != '\n')
            continue;
        if (!isalpha(ch))
        {
            cout << '\a';
            continue;
        }
        switch (ch)
        {
        case 'A':
        case 'a':
            cout << "Enter a PO number to add: ";
            cin >> po;
            if (st.isfull())
                cout << "stack already full\n";
            else
                st.push(po);
            break;
        case 'P':
        case 'p':
            if (st.isempty())
                cout << "stack already empty\n";
            else
            {
                st.pop(po);
                cout << "PO #" << po << " popped\n";
            }
            break;
        }
        cout << "Please enter A to add a purchase order, \n"
             << "P to process a PO, or Q to quit. \n";
    }
    cout << "Bye\n";
    return 0;
}

标签:const,val,int,double,void,第十章,C++,primer,Stock
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