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第9章关于类和对象的进一步讨论9.1构造函数9.2析构函数9.3调用构造函数和析构函数的顺序9.4对象数组9.5对象指针9.6共用数据的保护9.7对象的动态建立和释放9.8对象的赋值和复制9.9静态成员9.10友元9.11类模板在建立一个对象时，作某些初始化的工作如对数据成员赋初值。即在创建对象（分配内存时）进行数据成员的初始化，因为对象是实实在在的对象，不能无具体属性值。注意：类的数据成员是不能在声明类时初始化的。9.1构造函数作用：创建对象（分配内存时）时进行数据成员的初始化9.1.1对象的初始化如果一个类中所有的成员都是公用的，则可以在定义对象时对数据成员进行初始化。如classTime{public://声明为公用成员hour;minute;sec;};Timet1={14,56,30};//将t1初始化为14:56:30但是，一般数据成员是私有的，或者类中有private或protected的成员，就不能用这种方法初始化。如何实现？C++提供了构造函数(constructor)来处理对象的初始化。构造函数是特殊的成员函数，与其他成员函数不同，不需要用户来调用它，而是在建立对象时自动执行。构造函数的名字必须与类名同名，而不能由用户任意命名，以便编译系统能识别它并把它作为构造函数处理。它不具有任何类型，不返回任何值。构造函数的功能是由用户定义的，用户根据初始化的要求设计函数体和函数参数。9.1.2构造函数的作用例9.1在例8.3基础上定义构造成员函数。#includeiostreamusingnamespacestd;classTime{public:Time()//定义构造成员函数，函数名与类名相同{hour=0;//利用构造函数对对象中的数据成员赋初值minute=0;sec=0;}voidset_time();//函数声明voidshow_time();//函数声明private:inthour;//私有数据成员intminute;intsec;};voidTime∷set_time()//定义成员函数，向数据成员赋值{cinhour;cinminute;cinsec;}voidTime∷show_time()//定义成员函数，输出数据成员的值{couthour″:″minute″:″secendl;}intmain(){Timet1;//建立对象t1，同时调用构造函数t1.Time()t1.set_time();//对t1的数据成员赋值t1.show_time();//显示t1的数据成员的值Timet2;//建立对象t2，同时调用构造函数t2.Time()t2.show_time();//显示t2的数据成员的值return0;}程序运行的情况为：102554↙(从键盘输入新值赋给t1的数据成员)10:25:54(输出t1的时、分、秒值)0:0:0(输出t2的时、分、秒值)也可以在类外定义构造函数：Time∷Time()//要加上类名Time和域限定符“∷”{hour=0;minute=0;sec=0;}有关构造函数的使用，有以下说明：(1)在类对象进入其作用域时调用构造函数。(2)构造函数没有返回值，因此也不需要在定义构造函数时声明类型，这是它和一般函数的一个重要的不同之点。(3)构造函数不需用户调用，也不能被用户调用。(4)如果用户自己没有定义构造函数，则C++系统会自动生成一个构造函数，只是这个构造函数的函数体是空的，也没有参数，不执行初始化操作。不带参数构造函数，这种方式使该类的每一个对象都得到同一组初值。带参数的构造函数，用户希望对不同的对象赋予不同的初值。构造函数首部的一般格式：构造函数名(类型1形参1，类型2形参2，…)实参是在定义对象时给出的。定义对象的一般格式为：类名对象名(实参1，实参2，…);9.1.3带参数的构造函数例9.2有两个长方柱，其长、宽、高分别为：(1)12,20,25；(2)10,14,20。求它们的体积。编一个基于对象的程序，在类中用带参数的构造函数。#includeiostreamusingnamespacestd;classBox{public:Box(int,int,int);//声明带参数的构造函数intvolume();//声明计算体积的函数private:intheight;intwidth;intlength;};Box∷Box(inth,intw,intlen)//在类外定义带参数的构造函数{height=h;width=w;length=len;}intBox∷volume()//定义计算体积的函数{return(height*width*length);}intmain(){Boxbox1(12,25,30);//建立对象box1，并指定box1长、宽、高的值cout″Thevolumeofbox1is″box1.volume()endl;Boxbox2(15,30,21);//建立对象box2，并指定box2长、宽、高的值cout″Thevolumeofbox2is″box2.volume()endl;return0;}程序运行结果如下：Thevolumeofbox1is9000Thevolumeofbox2is9450注意：带参数的构造函数中的形参，其对应的实参在定义对象时给定。C++还提供另一种初始化数据成员的方法——参数初始化表来实现对数据成员的初始化。这种方法不在函数体内对数据成员初始化，而是在函数首部实现。例如例9.2中定义构造函数可以改用以下形式：Box∷Box(inth,intw,intlen):height(h)，width(w)，length(len){}这种写法方便、简练，尤其当需要初始化的数据成员较多时更显其优越性。甚至可以直接在类体中(而不是在类外)定义构造函数。9.1.4用参数初始化表对数据成员初始化在一个类中可以定义多个构造函数，以便对类对象提供不同的初始化的方法，供用户选用。这些构造函数具有相同的名字，而参数的个数或参数的类型不相同。这称为构造函数的重载。在第4章第4.6节中所介绍的函数重载的知识也适用于构造函数。通过下面的例子可以了解怎样应用构造函数的重载。9.1.5构造函数的重载例9.3在例9.2的基础上，定义两个构造函数，其中一个无参数，一个有参数。#includeiostreamusingnamespacestd;classBox{public:Box();//声明一个无参的构造函数Box(inth,intw,intlen):height(h),width(w),length(len){}//声明一个有参的构造函数，用参数的初始化表对数据成员初始化intvolume();private:intheight;intwidth;intlength;};Box∷Box()//定义一个无参的构造函数{height=10;width=10;length=10;}intBox∷volume(){return(height*width*length);}intmain(){Boxbox1;//建立对象box1,不指定实参cout″Thevolumeofbox1is″box1.volume()endl;Boxbox2(15,30,25);//建立对象box2,指定3个实参cout″Thevolumeofbox2is″box2.volume()endl;return0;}在本程序中定义了两个重载的构造函数，其实还可以定义其他重载构造函数。说明：(1)调用构造函数时不必给出实参的构造函数，称为默认构造函数(defaultconstructor)。显然，无参的构造函数属于默认构造函数。一个类只能有一个默认构造函数。(2)如果在建立对象时选用的是无参构造函数，应注意正确书写定义对象的语句。(3)尽管在一个类中可以包含多个构造函数，但是对于每一个对象来说，建立对象时只执行其中一个构造函数，并非每个构造函数都被执行。构造函数中参数的值既可以通过实参传递，也可以指定为某些默认值，即如果用户不指定实参值，编译系统就使形参取默认值。例9.4将例9.3程序中的构造函数改用含默认值的参数，长、宽、高的默认值均为10。在例9.3程序的基础上改写如下：9.1.6使用默认参数的构造函数#includeiostreamusingnamespacestd;classBox{public:Box(inth=10,intw=10,intlen=10);//在声明构造函数时指定默认参数intvolume();private:intheight;intwidth;intlength;};Box∷Box(inth,intw,intlen)//在定义函数时可以不指定默认参数{height=h;width=w;length=len;}intBox∷volume(){return(height*width*length);}intmain(){Boxbox1;//没有给实参cout″Thevolumeofbox1is″box1.volume()endl;Boxbox2(15);//只给定一个实参cout″Thevolumeofbox2is″box2.volume()endl;Boxbox3(15,30);//只给定2个实参cout″Thevolumeofbox3is″box3.volume()endl;Boxbox4(15,30,20);//给定3个实参cout″Thevolumeofbox4is″box4.volume()endl;return0;}析构函数(destructor)也是一个特殊的成员函数，它的作用与构造函数相反，它的名字是类名的前面加一个“～”符号。在C++中“～”是位取反运算符，从这点也可以想到：析构函数是与构造函数作用相反的函数。当对象的生命期结束时，会自动执行析构函数。①如果在一个函数中定义了一个对象(它是自动局部对象)，当这个函数被调用结束时，对象应该释放，在对象释放前自动执行析构函数。9.2析构函数②static局部对象，只在main函数结束或调用exit函数结束程序时，才调用static局部对象的析构函数。③全局对象，则在程序的流程离开其作用域时(如main函数结束或调用exit函数)时，调用该全局对象的析构函数。④如果用new运算符动态地建立了一个对象，当用delete运算符释放该对象时，先调用该对象的析构函数。析构函数的作用：并不是删除对象，而是在撤销对象占用的内存之前完成一些清理工作，使这部分内存可以被程序分配给新对象使用。程序设计者事先设计好析构函数，只要对象的生命期结束，程序就自动执行析构函数来完成这些工作。析构函数不返回任何值，没有函数类型，也没有函数参数。因此它不能被重载。一个类可以有多个构造函数，但只能有一个析构函数。析构函数的作用并不仅限于释放资源方面，它还可以输出有关的信息。一般情况下，类的设计者应当在声明类的同时定义析构函数，以指定如何完成“清理”的工作。如果用户没有定义析构函数，C++编译系统会自动生成一个析构函数，但它只是徒有析构函数的名称和形式，实际上什么操作都不进行。想让析构函数完成任何工作，都必须在定义的析构函数中指定。例9.5包含构造函数和析构函数的C++程序。#includestring#includeiostreamusingnamespacestd;classStudent//声明Student类{public:student(intn,stringnam,chars)//定义构造函数{num=n;name=nam;sex=s;cout″Constructorcalled.″endl;//输出有关信息}~Student()//定义析构函数{cout″Destructorcalled.″endl;}//输出有关