第九章 数据的共享与保护

第九章数据的共享与保护—变量的生存期与作用域、常类型、常成员函数2本章主要内容变量的生存期与作用域同类对象间的数据共享—静态成员共享数据的保护（常成员和常对象）3对象的生存期对象（包括简单变量）都有诞生和消失的时刻。所谓对象的生存期就是一个对象在程序运行过程中有效存在的时间，也就是从对象的诞生到对象的消亡这段时间。不同的对象和变量具有不同的生存期，比如全局变量和静态变量具有静态生存期（静态生存期与程序的运行期相同），而局部非静态变量有动态生存期（动态生存期为对象的声明开始点到该对象消亡处）。4不同变量的生存期#includeiostreamusingnamespacestd;doubleCF=5.1;//全局变量具有静态生存期classexam{public:doubletemp;exam(doublex=0):temp(x){coutconstructedendl;};~exam(){coutdestructed!endl;}};5例：不同变量的生存期intmain(){intadd_num1(3),add_num2(4);voidadd(intx,inty);{examtemp(CF);couttemp.tempendl;intx=3;}add(add_num1,add_num2);}6voidadd(intx,inty){staticintz=3;inta=4;coutsumisx+y+z+aendl;}7作用域及可见性作用域是指一个标志符在程序中的有效范围。作用域一般可以分为四个类型：一、函数原型作用域；二、局部作用域（块作用域）；三、类作用域；四、文件作用域。函数原型作用域是指在函数原型声明时形参的作用范围。在函数原型中，如果有形参，则一定要包含形参的类型说明。而形参的作用范围就在函数形参列表的左右括号之间，在程序的其他地方不能引用这个标识符，此标识符的作用域成为函数原型作用域。8作用域及可见性局部作用域是指在一个程序块中或者某个函数体内的作用范围。如用大括号括起来的程序块：{inta,b;cinab;{intc;}}其中a，b具有第一层的块作用域，而c在第二层的块，因此其作用范围在第二层的块中，这些都可以称为局部作用域。9作用域及可见性在类中声明的变量和对象，因为其具有类作用域，我们需要通过“.“运算符或者域运算符“：：”来访问。除了以上各种情况声明的标识符具有文件作用域，这样声明的标识符起作用开始于声明点，结束于文件尾。标识符的可见性是指标识符在程序中能否被引用。10作用域及可见性作用域可见性的一般规则是：–标识符要声明在前，引用在后。–在同一作用域中不能声明同名的标识符。–在没有互相包含关系的不同的作用域中声明的同名标识符互不影响。–如果在两个或者多个具有包含关系的作用域中声明了同名标识符，外层的标识符在内层不可见，或者说外层的同名标识符被隐藏了。11例9-3：静态数据成员#includeiostream#includestringusingnamespacestd;classStudent{private:intnum;//学号charname[20];//名字public:staticintcount;//用于计数的静态变量Student(){count++;};//构造函数Student(char*,int_num=0);//构造函数voidGetName();//获取名字函数intGetNum();//获取学号函数~Student(){count--;};//析构函数};变量的生存期与作用域12例9-3：静态数据成员intStudent::count=0;//静态变量初始化Student::Student(char*_name,int_num){strcpy(name,_name);num=_num;count++;}voidStudent::GetName(){coutnameendl;}intStudent::GetNum(){returnnum;}变量的生存期与作用域13例9-3：静态数据成员intmain(){Studentstu[2];coutthenumberofstudentsis:Student::countendl;coutthenumberofstudentsis:stu[0].countendl;return0;}变量的生存期与作用域thenumberofstudentsis:2thenumberofstudentsis:2运行结果：变量的生存期与作用域15静态函数成员静态函数的声明在类中用关键字static声明。静态成员函数可以直接访问该类的静态数据和函数成员。而访问非静态数据成员必须通过参数传地方式得到对象名，然后通过对象名访问。同类对象间的数据共享—静态成员16例9-4：对静态数据成员的访问#includeiostream#includestringusingnamespacestd;classStudent{private:intnum;//学号charname[20];//名字public:staticintcount;//用于计数的静态变量Student(){count++;};//构造函数Student(char*,int_num=0);//构造函数voidGetName();//获取名字函数intGetNum();//获取学号函数staticintGetCount(){returncount;}//静态成员函数~Student(){count--;};//析构函数};变量的生存期与作用域17例9-4：对静态数据成员的访问intStudent::count=0;//静态变量初始化Student::Student(char*_name,int_num){strcpy(name,_name);num=_num;count++;}voidStudent::GetName(){coutnameendl;}intStudent::GetNum(){returnnum;}变量的生存期与作用域18例9-4：对静态数据成员的访问intmain(){Studentstu1,stu2;coutthenumberofstudentsis:Student::GetCount()endl;return0;}变量的生存期与作用域thenumberofstudentsis:2运行结果：19常引用类的私有数据属性给数据的安全提供了一定的保障，但是数据的共享必定带来数据安全隐患，如果不小心很有可能篡改了数据，影响了数据的安全。常引用，在引用时加一个const修饰符，保证引用访问时不更改该对象。共享数据的保护20例9-5：常引用#includeiostream#includeiomanipusingnamespacestd;intmain(){inta,b;voidcompare(constint&x,constint&y);//比较函数的声明coutpleaseentertwointeger:endl;cinab;compare(a,b);}共享数据的保护21例9-5：常引用voidcompare(constint&x,constint&y)//比较函数的定义{if(x==y){couttheyareequal!endl;}elseif(xy){couttheformerisbiggerendl;}else{coutthelasterisbiggerendl;}}共享数据的保护22pleaseentertwointeger:58thelasterisbigger运行结果：共享数据的保护23常成员类的私有数据属性给数据的安全提供了一定的保障，但是数据的共享必定带来数据安全隐患，如果不小心很有可能篡改了数据，影响了数据的安全。常数据成员：使用const说明的数据成员。共享数据的保护24常成员常成员函数–使用const关键字说明的函数。–常成员函数不更新对象的数据成员。–常成员函数说明格式：类型说明符函数名（参数表）const;这里，const是函数类型的一个组成部分，因此在实现部分也要带const关键字。–const关键字可以被用于参与对重载函数的区分共享数据的保护25例9-6：常成员数据//CircleCal.h#ifndefCircle#defineCircleclassCircleCal{private:doubleRadius;//定义半径constdoublePI;public:CircleCal(doubler=0):PI(3.1415)//缺省半径值，常量的初始化{Radius=r;};doubleCal();//声明计算面积函数~CircleCal(){};};#endif共享数据的保护26例9-6：常成员数据//CircleCal.cpp#includeiostream#includecmath#includeCircleCal.husingnamespacestd;doubleCircleCal::Cal()//定义计算面积的值{returnpow(Radius,2)*PI;}共享数据的保护27例9-6：常成员数据//9_6.cpp#includeiostream#includeiomanip#includeCircleCal.husingnamespacestd;intmain(){CircleCalR1(2.5),R2;couttheaeraofR1is:setw(5)R1.Cal()endl;couttheaeraofR2is:setw(5)R2.Cal()endl;return0;}共享数据的保护28theaeraofR1is:19.6344theaeraofR2is:0运行结果：共享数据的保护29例9-7：常成员函数//CircleCal.h#ifndefCircle#defineCircleclassCircleCal{private:doubleRadius;//定义半径constdoublePI;public:CircleCal(doubler=0):PI(3.1415)//缺省半径值，常量的初始化{Radius=r;};doubleGetR()const;//声明常函数doubleCal();//声明计算面积函数~CircleCal(){};};#endif共享数据的保护30例9-7：常成员函数//CircleCal.cpp#includeiostream#includecmath#includeCircleCal.husingnamespacestd;doubleCircleCal::Cal()//定义计算面积的值{returnpow(Radius,2)*PI;}doubleCircleCal::GetR()const//定义常函数的时候不可将const省去{Radius=3；//错误！不可以改变Radius的值returnRadius;}共享数据的保护31例9-7：常成员函数//9_7.cpp#includeiostream#includeiomanip#includeCircleCal.husingnamespacestd;intmain(){CircleCalR1(2.5),R2;couttheaeraofR1is:setw(5)R1.GetR()endl;couttheaeraofR2is:setw(5)R2.GetR()endl;return0;}共享数据的保护32theaeraofR1is:2.5theaeraofR2is:0运行结果：共享数据的保护33常对象常对象就是对象在生存期内不可更改的对象。常对象首先需要被初始化，然后使用，在使用