C++的數(shù)據(jù)共享與保護(hù)實(shí)例分析

這篇文章主要講解了“C++的數(shù)據(jù)共享與保護(hù)實(shí)例分析”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“C++的數(shù)據(jù)共享與保護(hù)實(shí)例分析”吧！

1.作用域

作用域是一個(gè)標(biāo)識(shí)符在程序正文中有效的區(qū)域

作用域關(guān)系從大到小為：

命名空間作用域 > 類作用域 > 局部作用域

標(biāo)識(shí)符的有效范圍就是標(biāo)識(shí)符的可見性，可見性的一般規(guī)則為：

• 標(biāo)識(shí)符聲明在前，使用在后

• 在同一作用域中，不能聲明同名的標(biāo)識(shí)符

• 在沒有包含關(guān)系的不同的作用域中聲明的同名標(biāo)識(shí)符，互不影響

• 如果在多個(gè)作用域中定義了同名標(biāo)識(shí)符，則外層標(biāo)識(shí)符在內(nèi)層不可見

2.對(duì)象生存期

如果對(duì)象生存期與程序的運(yùn)行期相同，則它具有靜態(tài)生存期

局部生存期對(duì)象誕生于聲明點(diǎn)，結(jié)束于聲明所在塊執(zhí)行完畢之時(shí)

• 命名空間作用域中聲明的對(duì)象都具有靜態(tài)生存期

• 定義時(shí)未指定初值的基本類型靜態(tài)生存期變量，會(huì)被賦予0值初始化

• 如果要在函數(shù)內(nèi)部的局部作用域中聲明具有靜態(tài)生存期的對(duì)象，則要使用關(guān)鍵字static

void f()
{
	static int m=0;	//m僅在f中能訪問 
	m++;
	cout<<m<<endl;
}

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

如果某個(gè)屬性為整個(gè)類所共有，可以采用static關(guān)鍵字來聲明為靜態(tài)成員。

• 靜態(tài)成員在每個(gè)類中只有一個(gè)副本，由該類的所有對(duì)象共同維護(hù)和使用

• 在類中不能對(duì)static靜態(tài)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行初始化，要初始化必須在類外進(jìn)行定義

class A{
public:
	static int m; 
};
int A::m=20;			//在類外進(jìn)行初始化 
int main(){
	A a,b;
	a.m=10;			    //可以賦值 
	cout<<a.m<<endl;
	cout<<b.m<<endl;	//兩者的值相同
}

靜態(tài)成員函數(shù)

• 靜態(tài)成員函數(shù)可以通過類名或?qū)ο竺麃磉M(jìn)行調(diào)用，非靜態(tài)成員函數(shù)只能通過對(duì)象名來調(diào)用

• 靜態(tài)成員函數(shù)可以直接訪問該類的靜態(tài)數(shù)據(jù)和函數(shù)成員，而訪問非靜態(tài)成員，必須通過對(duì)象名

class A{
public:
	static void f(A a);
	static void g(){
		cout<<"hello"<<endl;
	}
	void fun(){
		cout<<"world"<<endl;
	}
private:
	int x;
	static int y;
};
int A::y=10;
void A::f(A a){
	cout<<a.x<<endl;    //必須通過對(duì)象名訪問
	cout<<y<<endl; 		//直接訪問該類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 
	g();				//直接訪問該類的靜態(tài)成員函數(shù) 
}
int main(){
	A a;
	A::f(a);            //直接通過類名調(diào)用
	return 0; 
}

3.類的友元

友元關(guān)系是一種數(shù)據(jù)共享機(jī)制，通過友元關(guān)系，一個(gè)普通函數(shù)或者類中的成員函數(shù)可以訪問封裝于另外一個(gè)類中的數(shù)據(jù)

為了確保數(shù)據(jù)的完整性和封閉性，建議盡量少地使用友元

友元函數(shù)

友元函數(shù)是類中用關(guān)鍵字friend修飾的非成員函數(shù)，在它的函數(shù)體中可以通過對(duì)象名訪問類的private和protected成員

class A{
public:
	friend int main();
private:
	int x;
};
int main(){
	A a;
	a.x=5;	//訪問 private對(duì)象 
}

友元類

若B類為A類的友元類，則B類的所有成員函數(shù)都是A類的友元函數(shù)，都可以訪問A類的private和protected成員

class A{
public:
	friend class B;
private:
	int x,y;
	void f(){
		cout<<x<<endl;
	} 
};
class B{
public:
	void print(){
		a.x=5;
		a.y=10;
		cout<<a.y<<endl;//可以訪問A類對(duì)象的私有成員 
		a.f();			//可以訪問A類對(duì)象的私有函數(shù) 
	}
private:
	A a;
};

注意（！?。。?/p>

1.友元關(guān)系是單向的。

B類是A類的友元，B能訪問A的私有數(shù)據(jù)，但A不能訪問B的私有數(shù)據(jù)

2.友元關(guān)系不能傳遞。B是A的友元，C是B的友元，C和A之間如果沒有聲明就不存在友元關(guān)系

3.友元關(guān)系不能被繼承。 

4.共享數(shù)據(jù)的保護(hù)

常對(duì)象

數(shù)據(jù)成員值在對(duì)象的整個(gè)生存期間不能被修改的對(duì)象叫做常對(duì)象，一般用const進(jìn)行修飾

常對(duì)象必須進(jìn)行初始化，而且不能被更新

聲明常對(duì)象的語法形式為：

const 類型說明符 對(duì)象名；

class A{
public:
	A(int i,int j):x(i),y(j){···}
private:
	int x,y;
};
int main(){
	const A a(3,4); //a為常對(duì)象，不能被更新 
}

常成員函數(shù)

使用const關(guān)鍵字修飾的函數(shù)為常成員函數(shù)

語法：

類型說明符 函數(shù)名（參數(shù)表）const；

如果將一個(gè)對(duì)象說明為常對(duì)象，通過該常對(duì)象只能調(diào)用它的常成員函數(shù)，不能調(diào)用其他函數(shù)（常對(duì)象唯一的對(duì)外接口方式）

class A{
public:
	A(int i,int j):x(i),y(j){···}
	void print(){
		cout<<x<<" "<<y<<endl;
	}
	void print() const{
		//常成員函數(shù)
		cout<<x<<" const "<<y<<endl;
	}
private:
	int x,y;
};
int main(){
	A a(1,2);
	a.print();  //調(diào)用 void print() 
	const A b(3,4);
	b.print();  //調(diào)用 void print() const 
}

使用const說明的數(shù)據(jù)成員為常數(shù)據(jù)成員

類中說明了常數(shù)據(jù)成員，任何函數(shù)不能對(duì)它賦值，構(gòu)造函數(shù)對(duì)它進(jìn)行初始化只能通過初始化列表

class A{
public:	
	//常數(shù)據(jù)成員只能通過構(gòu)造函數(shù)的初始化列表來獲得初值 
	A(int i):a(i){···}
private:
	const int a;       //常數(shù)據(jù)成員
	static const int b;//靜態(tài)常數(shù)據(jù)成員
};
const int A::b=10;  //靜態(tài)常數(shù)據(jù)成員在類外初始化

常引用

如果在聲明引用時(shí)用const修飾，被聲明的引用就是常引用，常引用所引用的對(duì)象不能被更新

常引用的聲明形式：

const 類型說明符 & 引用名;

一個(gè)常引用，無論是綁定到一個(gè)普通對(duì)象，還是一個(gè)常對(duì)象，通過該引用訪問該對(duì)象時(shí)，都只能把該對(duì)象當(dāng)做常對(duì)象

class Point{
public:
	Point(int x,int y):x(x),y(y){}
	friend float dist(const Point &p1,const Point &p2);
private:
	int x,y;
};
float dist(const Point &p1,const Point &p2){   //常引用作形參
	double x=p1.x-p2.x;
	double y=p1.y-p2.y;
	return sqrt(x*x+y*y);
}
int main(){
	const Point m1(1,1),m2(4,5);
	cout<<dist(m1,m2)<<endl;    //兩點(diǎn)間距離 
}

Tips

• include書寫方式

• include <文件名>，按照標(biāo)準(zhǔn)方式搜索嵌入文件，文件位于編譯環(huán)境include子目錄下。示例：include <iostream>

• include “文件名”，在當(dāng)前目錄下搜索嵌入文件，如果搜不到則轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)搜索。示例：include "point.h"

• 外部變量

• 如果一個(gè)變量可以在本文件和其他文件中使用，稱為外部變量，用 extern 關(guān)鍵字說明

extern int n；//聲明一個(gè)在其他文件定義的外部變量n

對(duì)于外部函數(shù)，加不加 extern 效果都是一樣的

如果在定義變量和函數(shù)時(shí)使用static關(guān)鍵字，可以讓該變量和函數(shù)無法被其他編譯單元引用

• 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配

運(yùn)算符new的功能是動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，語法形式為

new 數(shù)據(jù)類型（初始化參數(shù)列表）

對(duì)于基本數(shù)據(jù)類型，如果不希望在分配內(nèi)存后設(shè)立初值，可以把括號(hào)省去

int* point = new int；

如果保留括號(hào)，但括號(hào)中不寫任何數(shù)值，則表示用0來進(jìn)行初始化

int* point = new int( )；

運(yùn)算符delete用來刪除由new建立的對(duì)象，釋放指針?biāo)赶虻膬?nèi)存空間，格式為：

delete 指針名；

用new分配的內(nèi)存，必須用delete加以釋放，否則會(huì)造成“內(nèi)存泄漏”，而且只用delete進(jìn)行一次刪除，對(duì)同一內(nèi)存空間多次使用delete進(jìn)行刪除會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤

用new創(chuàng)建一維數(shù)組時(shí)，在方括號(hào)后加或者不加小括號(hào)的區(qū)別和“new T( )”一樣，用delete刪除時(shí)在指針名前面要加“[ ]”

int* p = new int[100]; //不設(shè)置初值
int *p = new int[100] ( ); //用0進(jìn)行初始化
delete[ ] p;

• 深復(fù)制與淺復(fù)制

• 淺復(fù)制只是對(duì)指針的復(fù)制，復(fù)制后兩個(gè)指針指向同一個(gè)內(nèi)存空間；

• 深復(fù)制不但對(duì)指針進(jìn)行復(fù)制，而且對(duì)指針指向的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)制，經(jīng)深復(fù)制后的指針是指向兩個(gè)不同地址的指針

默認(rèn)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，進(jìn)行的是淺復(fù)制，對(duì)指針復(fù)制后會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)指針指向同一個(gè)內(nèi)存空間的情況，內(nèi)存空間會(huì)被析構(gòu)函數(shù)釋放兩次，導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤

解決這一問題必須要自己定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，使復(fù)制后的對(duì)象指針成員有自己的內(nèi)存空間，即進(jìn)行深復(fù)制，這樣就避免了內(nèi)存泄漏發(fā)生。

• this指針

• this指針是一個(gè)隱含于每一個(gè)類的非靜態(tài)成員函數(shù)中的特殊指針，它用于指向正在被成員函數(shù)操作的對(duì)象

• 當(dāng)局部作用域中聲明了與類成員同名的標(biāo)識(shí)符時(shí)，對(duì)該標(biāo)識(shí)符的直接引用代表的是局部作用域中所聲明的標(biāo)識(shí)符，這時(shí)為了訪問該類成員，可以通過this指針

class A{
public:
	void display(int x){
		this->x=x;   //前一個(gè)x為數(shù)據(jù)成員，后一個(gè)x為形參
	}
private: 
	int x;
};

感謝各位的閱讀，以上就是“C++的數(shù)據(jù)共享與保護(hù)實(shí)例分析”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)C++的數(shù)據(jù)共享與保護(hù)實(shí)例分析這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！