清华大学C++程序设计第五章C++程序的结构.ppt

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1、1第五章第五章 C+程序的结构程序的结构C+语言程序设计C+语言程序设计2本章主要内容本章主要内容l作用域与可见性作用域与可见性l对象的生存期对象的生存期l数据与函数数据与函数l静态成员静态成员l共享数据的保护共享数据的保护l友元友元l编译预处理命令编译预处理命令l多文件结构和工程多文件结构和工程C+语言程序设计3函数原型的作用域函数原型的作用域l函数原型中的参数，其作用域始于函数原型中的参数，其作用域始于(，结束于，结束于)。l例如，设有下列原型声明：例如，设有下列原型声明：double Area(double radius);radius 的作用域仅在于此，不能用于程序正文其它地方，因而可

2、有可无。作用域与可见性C+语言程序设计4块作用域块作用域l在块中声明的标识符，其作用域自声明处在块中声明的标识符，其作用域自声明处起，限于块中，例如：起，限于块中，例如：void fun(int a) int b(a); cinb; if (b0) int c; . c的作用域b的作用域作用域与可见性C+语言程序设计5类作用域类作用域l类作用域作用于特定的成员名。类作用域作用于特定的成员名。l类类X的成员的成员M具有类作用域具有类作用域，对对M的访问方的访问方式如下：式如下： 如果在X的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符，那么在该函数内可以访问成员M。 通过表达式x.M或者X:M访问。

3、通过表达式prt-M作用域与可见性C+语言程序设计6文件作用域文件作用域l不在前述各个作用域中出现的声明，不在前述各个作用域中出现的声明，具有文件作用域，这样声明的标识符具有文件作用域，这样声明的标识符的作用域开始于声明点，结束于文件的作用域开始于声明点，结束于文件尾。尾。作用域与可见性C+语言程序设计7可见性可见性l可见性是从对标识符的引用的角度来谈可见性是从对标识符的引用的角度来谈的概念的概念l可见性表示从内层作用域向外层作用域可见性表示从内层作用域向外层作用域“看看”时能看见什么。时能看见什么。l如果标识在某处可见，则就可以在该处如果标识在某处可见，则就可以在该处引用此标识符。引用此标识

4、符。块作用域类作用域文件作用域作用域与可见性C+语言程序设计8可见性可见性l标识符应声明在先，引用在后。标识符应声明在先，引用在后。l如果某个标识符在外层中声明，且在内层中如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，则该标识符在内层没有同一标识符的声明，则该标识符在内层可见。可见。l对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，则内声明了与外层作用域中同名的标识符，则外层作用域的标识符在内层不可见。外层作用域的标识符在内层不可见。作用域与可见性C+语言程序设计9同一作用域中的同名标识符同一作用域中的同名标识符l在

5、同一作用域内的对象名、函数名、在同一作用域内的对象名、函数名、枚举常量名会隐藏同名的类名或枚举枚举常量名会隐藏同名的类名或枚举类型名。类型名。l重载的函数可以有相同的函数名。重载的函数可以有相同的函数名。作用域与可见性C+语言程序设计10#includeusing namespace std;int i; /文件作用域int main() i=5; int i; /块作用域 i=7; couti=iendl; /输出7 couti=i; /输出5 return 0;作用域与可见性例例 5.1C+语言程序设计11对象的生存期对象的生存期对象从产生到结束的这段时间就是对象从产生到结束的这段时间就是

6、它的生存期。它的生存期。在对象生存期内，对象将在对象生存期内，对象将保持它的值，直到被更新为止。保持它的值，直到被更新为止。C+语言程序设计12静态生存期静态生存期l这种生存期与程序的运行期相同。这种生存期与程序的运行期相同。l在文件作用域中声明的对象具有这种在文件作用域中声明的对象具有这种生存期。生存期。l在函数内部声明静态生存期对象，要在函数内部声明静态生存期对象，要冠以关键字冠以关键字static 。对象的生存期C+语言程序设计13#includeusing namespace std;int i=5; /文件作用域int main() couti=iendl; return 0;i具有

7、静态生存期对象的生存期例例C+语言程序设计14动态生存期动态生存期l块作用域中声明的，没有用块作用域中声明的，没有用static修修是的对象是动态生存期的对象（习惯是的对象是动态生存期的对象（习惯称局部生存期对象）。称局部生存期对象）。l开始于程序执行到声明点时，结束于开始于程序执行到声明点时，结束于命名该标识符的作用域结束处。命名该标识符的作用域结束处。对象的生存期C+语言程序设计15#includeusing namespace std;void fun();int main() fun(); fun();void fun() static int a=1; int i=5; a+; i+

8、; couti=i,a=aendl;运行结果：i=6, a=2i=6, a=3i是动态生存期a是静态生存期对象的生存期例例C+语言程序设计16例例5-2 变量的生存期与可见性变量的生存期与可见性#includeusing namespace std;int i=1; / i 为全局变量，具有静态生存期。为全局变量，具有静态生存期。int main() static int a; / 静态局部变量，有全局寿命，局部可见。静态局部变量，有全局寿命，局部可见。 int b=-10; / b, c为局部变量，具有动态生存期。为局部变量，具有动态生存期。 int c=0; void other(void

9、); cout-MAIN-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; c=c+8; other(); cout-MAIN-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; i=i+10; other(); 对象的生存期void other(void) static int a=2; static int b; / a,b为静态局部变量，具有全局寿命，局部可见。为静态局部变量，具有全局寿命，局部可见。 /只第一次进入函数时被初始化。只第一次进入函数时被初始化。 int c=10; / C为局部变量，具有动态生存期，为局部变量，具有动态生存期， /每次进入函数

10、时都初始化。每次进入函数时都初始化。 a=a+2; i=i+32; c=c+5; cout-OTHER-n; cout i: i a: a b: b c: cendl; b=a;17运行结果：运行结果：-MAIN- i: 1 a: 0 b: -10 c: 0-OTHER- i: 33 a: 4 b: 0 c: 15-MAIN- i: 33 a: 0 b: -10 c: 8-OTHER- i: 75 a: 6 b: 4 c: 1518C+语言程序设计19例例5-3具有静态、动态生存期对象的时钟程序具有静态、动态生存期对象的时钟程序#includeusing namespace std;class

11、 Clock /时钟类声明时钟类声明public:/外部接口外部接口Clock();void SetTime(int NewH, int NewM, int NewS); /三个形参均具有函数原型作用域三个形参均具有函数原型作用域void ShowTime();Clock()private:/私有数据成员私有数据成员int Hour,Minute,Second;对象的生存期/时钟类成员函数实现时钟类成员函数实现Clock:Clock()/构造函数构造函数 Hour=0;Minute=0;Second=0;void Clock:SetTime(int NewH, int NewM, int Ne

12、wS) Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS;void Clock:ShowTime() coutHour:Minute:Secondendl;20Clock globClock;/声明对象声明对象globClock， /具有静态生存期，文件作用域具有静态生存期，文件作用域int main()/主函数主函数coutFirst time output:endl;/引用具有文件作用域的对象：引用具有文件作用域的对象：globClock.ShowTime(); /对象的成员函数具有类作用域对象的成员函数具有类作用域globClock.SetTime(8,30,30);C

13、lock myClock(globClock); /声明具有块作用域的对象声明具有块作用域的对象myClockcoutSecond time output:endl;myClock.ShowTime(); /引用具有块作用域的对象引用具有块作用域的对象21程序的运行结果为：程序的运行结果为：First time output:0:0:0Second time output:8:30:3022C+语言程序设计23数据与函数数据与函数l数据存储在局部对象中，通过参数传数据存储在局部对象中，通过参数传递实现共享递实现共享函数间的参数传递。函数间的参数传递。l数据存储在全局对象中。数据存储在全局对象中

14、。l将数据和使用数据的函数封装在类中。将数据和使用数据的函数封装在类中。数据与函数C+语言程序设计24使用全局对象使用全局对象#includeusing namespace std;int global;void f() global=5;void g() coutglobalendl;int main() f(); g(); /输出输出“5” return 0;数据与函数C+语言程序设计25将函数与数据封装将函数与数据封装#includeusing namespace std;class Application public: void f(); void g(); private: int

15、 global;void Application:f() global=5;void Application:g() coutglobalendl;int main() Application MyApp; MyApp.f(); MyApp.g(); return 0;数据与函数C+语言程序设计26静态成员静态成员l静态数据成员静态数据成员 用关键字static声明 该类的所有对象维护该成员的同一个拷贝 必须在类外定义和初始化，用(:)来指明所属的类。l静态成员函数静态成员函数 类外代码可以使用类名和作用域操作符来调用静态成员函数。 静态成员函数只能引用属于该类的静态数据成员或静态成员函数。静

16、态成员C+语言程序设计27例例5-4 具有静态数据成员的具有静态数据成员的 Point类类#include using namespace std;class Pointpublic:Point(int xx=0, int yy=0) X=xx; Y=yy; countP+; Point(Point &p);int GetX() return X;int GetY() return Y;void GetC() cout Object id=countPendl;private:int X,Y;static int countP;静态成员Point:Point(Point &p) X=p.X;Y=p.Y;countP+;int Point:countP=0; int main() Point A(4,5);coutPoint A,A.GetX(),A.GetY();A.GetC();Point B(A);coutPoint B,B.GetX(),B.GetY();B.GetC();28C+语言程序设计29静态成员函数举例静态成员函数举例#includeusing namespace st