[C/C++] 第12章 类 primer
类
——在C++中，用类来定义自己的抽象数据类型（abstract data type）。
第一节：类的定义和声明
@学习摘录126：数据抽象和封装
——类背后蕴涵的基本思想是：数据抽象和封装
@学习摘录127：类的数据抽象
——数据抽象是一种依赖于接口和实现分离的编程（和设计）技术。
——类设计者必须关心类是如何实现的，但使用该类的程序员不必了解这些细节。
@学习摘录128 ：类的封装
——封装是一项将低层次的元素组合起来形成新的、高层次实体的技术。
——函数是封装的一种形式：函数所执行的细节行为被封装在函数本身这个更大的实体中。
——被封装的元素隐藏了它们的实现细节——可以调用一个函数但不能访问它所执行的语句。
——类也是一个封装的实体：它代表若干成员的聚集，大多数（良好设计的）类类型隐藏了实现该类型的成员。
@学习摘录129：三种特殊的类型讨论抽象与封装性
——标准库类型vector同时具备数据抽象和封装的特性。
——数组在概念上类似于vector，但既不是抽象的，也不是封装的。可以通过访问存放数组的内存来直接操纵数组。
——标准库中的pair类就是一个实用的、设计良好的具体类而不是抽象类。具体类会暴露而非隐藏其实现细节。pair类型只是将两个数据成员捆绑成单个对象。
@学习摘录130：数据抽象与封装的好处
——1. 避免类内部出现无意的、可能破坏对象状态的用户级错误。
——2. 随时间推移可以根据需求改变或缺陷（bug）报告来完善类实现，而无须改变用户级代码。
——仅在类的私有部分定义数据成员，类的设计者就可以自由地修改数据。
——如果类的内部状态是私有的，则数据成员的改变只可能在有限的地方发生。
——如果数据是私有的并且没有改变成员函数的接口，则操纵类对象的用户函数无须改变。
@学习摘录131：可变数据成员
——可变数据成员永远都不能为const，甚至当它是const对象的成员时也如此。
——当成员声明为mutable成员时，则能破坏const性质，可以改变类的数据成员。
——如：
class Screen {
public:
// interface member functions
private:
mutable size_t access_ctr; // may change in a const members
// other data members as before
};
第三节：类作用域
@学习摘录132：函数返回类型不一定在类作用域中
——如果返回类型使用由类定义的类型，则必须使用完全限定名。 Ok!
class Screen {
public:
typedef std::string::size_type index;
index get_cursor() const;
};
inline Screen::index Screen::get_cursor() const {
return cursor;
}
摘录有想132：
——个人看书理解：完全限定名是指全整的命名空间的名字
——如： Screen::index Screen::get_cursor()
@学习摘录133：类定义的处理阶段
——类定义实际上是在两个阶段处理：
——1. 首先，编译成员声明；
——2. 只有在所有成员出现之后，才编译它们的定义本身。
@学习摘录134：类成员声明的名字查找
——按以下方式确定在类成员的声明中用到的名字。
——1. 检查出现在名字使用之前的类成员的声明。
——2. 如果第一步查找不成功，则检查包含类定义的作用域中出现的声明以及出现在类定义之前的声明。
——例如：
typedef double Money;
class Account {
public:
Money balance() {return bal;}
private:
Money bal;
// …
};
——在处理balance函数的声明时，编译器首先在类Account的作用域中查找Money的声明。——编译器只考虑出现在Money使用之前的声明。
——因为找不到任何成员声明，编译器随后在全局作用域中查找Money的声明。
——必须在类中先定义类型的名字，才能将它们用作数据成员的类型，或者成员函数的返回类型或形参类型。
@学习摘录135：类成员定义中的名字查找
——按以下方式确定在成员函数的函数体中用到的名字。
——1. 首先检查成员函数局部作用域中的声明。
——2. 如果在成员函数中找不到该名字的声明，则检查对所有类成员的声明。
——3. 如果在类中找不到该名字的声明，则检查在此成员函数定义之前的作用域中出现的声明。
第四节：构造函数的初始化式
——从概念上讲，可以认为构造函数分为两个阶段执行
——1. 初始化阶段
——2. 普通的计算阶段。
——不管成员是否在构造函数初始化列表中显式初始化，类类型的数据成员总是在初始化阶段初始化。
——初始化发生在计算阶段开始之前。 Ok! 明白！
@学习摘录136：有时需要构造函数初始化列表
——有些成员必须在构造函数初始化列表中进行初始化。对于这样的成员，在构造函数函数体中对它们赋值不起作用。
——没有默认构造函数的类类型的成员，以及const或引用类型的成员，不管是哪种类型，都必须在构造函数初始化列表中进行初始化。
@学习摘录137：建议使用构造函数初始化列表
——在许多类中，初始化和赋值严格来讲都是低效率的：数据成员可能已经被直接初始化了，还要对它进行初始化和赋值。
——比效率更重要的是，某些数据成员必须要初始化，这是一个事实。
——当类成员需要使用初始化列表时，通过常规地使用构造函数和初始化列表，就可以避免发生编译时错误。
@学习摘录138：成员初始化的次序
——成员被初始化的次序就是定义成员的次序
——初始化的次序常常无关紧要。但若一个成员是根据其他成员而初始化，则成员初始化的次序是至关重要的。
——建议：按照成员声明一致的次序编写构造函数初始化列表。
——此外，尽可能避免使用成员来初始化其他成员。 Ok ! 明白！
@学习摘录139：合成的默认构造函数
——只要一个类定义了一个构造函数，编译器再也不会生成默认构造函数。
——只有当一个类没有定义构造函数时，编译器才会自动生成一个默认构造函数。
@学习摘录140：抑制由构造函数定义的隐式转换
——可以通过将构造函数声明为explicit，来防止在需要隐式转换的上下文中使用构造函数。
——explicit关键字只能用于类内部的构造函数声明上。
——通常，除非有明显的理由想要定义隐式转换，否则，单形参构造函数应该为explicit.
Good ! Good ! Good !
@学习摘录141：类成员的显式初始化
——显式初始脂类类型对象的成员有三个得大缺点
——1. 要求类的全体数据成员都是public
——2. 将初始化每个对象的每个成员的负担放在程序员身上。
—— 这样的初始化是乏味且易于出错的，因为容易遗忘初始化式或提供不适当的初始化式。
——3. 如果增加或删除一个成员，必须找到所有的初始化并正确更新。
@学习摘录142：从C语言继承过来类的全部数据成员为public的显式初始化
——见实例：
struct Data
{
int ival;
char *ptr;
};
// val1.ival = 0; val1.ptr = 0;
Data val1 = {0, 0};
// val2.ival = 1024; val2.ptr = “Anna Livia Plurabelle”
Data val2 = {1024, “Anna Livia Plurabelle” };
第五节：友元
——友元（friend）机制允许一个类将其非公有成员的访问权授予指定的函数或类。
——通常，将友元声明成组地放在类定义的开始或结尾是个好主意。
第六节： static类成员
@学习摘录143：使用类的static成员的三大优点
——1. static成员的名字是在类的作用域中，因此可以避免与其他类的成员或全局对象名字冲突。
——2. 可以实施封装。static成员可以是私有成员，而全局对象不可以。
——3. 通过阅读程序容易看出static成员是与特定类关联的。这种可见性可清晰地显示程序员的意图。
@学习摘录144：定义static成员
——对象没有与static数据成员对应的数据成员，但是，存在一个单独的interestRate对象，由Account类型的全体对象共享。
class Account
{
public:
// interface functions here
void applyint() {amount += amount * interestRate;}
static double rate() {return interestRate;}
static void rate(double); // sets a new rate
private:
std:string owner;
double amount;
static double interestRate;
static double initRate();
};
——类外使用：rate = Accout::rate();
@学习摘录145：static成员函数
——当我们在类的外部定义static成员时，无须重复指定static保留字，该保留字只出现在类定义体内部的声明处。
void Account::rate(double newRate)
{
interestRate = newRate;
}
@学习摘录146：static函数没有this指针
——static成员是类的组成部分但不是任何对象的组成部分，因此，static成员函数没有this指针。通过使用非static成员显式或隐式地引用this是一个编译时错误。
@学习摘录147：static数据成员的初始化
——static数据成员必须在类定义体的外部定义（正好一次）。不像普通数据成员，static成员不是通过类构造函数进行初始化，而是应该在定义时进行初始化。
——初始化static数据成员，先指定类型名，接着是成员的完全限定名：
—— double Account::interestRate = initRate();
——这规则有一个例外是，只要初始化式是一个常量表达式，整型const static数据成员就可以在类的定义体中进行初始化。 Ko ! 特殊！
——如： private: static cons tint period = 30;
@学习摘录147：static成员不是类对象的组成部分
——static成员独立于任何对象而存在，不是类类型对象的组成部分。
——static数据成员的类型可以是该成员所属的类类型。
——如：
class Bar
{
public:
// ….
private:
static Bar mem1; // ok
Bar *mem2; // ok
Bar mem3; // error
};
——在C++中，用类来定义自己的抽象数据类型（abstract data type）。
第一节：类的定义和声明
@学习摘录126：数据抽象和封装
——类背后蕴涵的基本思想是：数据抽象和封装
@学习摘录127：类的数据抽象
——数据抽象是一种依赖于接口和实现分离的编程（和设计）技术。
——类设计者必须关心类是如何实现的，但使用该类的程序员不必了解这些细节。
@学习摘录128 ：类的封装
——封装是一项将低层次的元素组合起来形成新的、高层次实体的技术。
——函数是封装的一种形式：函数所执行的细节行为被封装在函数本身这个更大的实体中。
——被封装的元素隐藏了它们的实现细节——可以调用一个函数但不能访问它所执行的语句。
——类也是一个封装的实体：它代表若干成员的聚集，大多数（良好设计的）类类型隐藏了实现该类型的成员。
@学习摘录129：三种特殊的类型讨论抽象与封装性
——标准库类型vector同时具备数据抽象和封装的特性。
——数组在概念上类似于vector，但既不是抽象的，也不是封装的。可以通过访问存放数组的内存来直接操纵数组。
——标准库中的pair类就是一个实用的、设计良好的具体类而不是抽象类。具体类会暴露而非隐藏其实现细节。pair类型只是将两个数据成员捆绑成单个对象。
@学习摘录130：数据抽象与封装的好处
——1. 避免类内部出现无意的、可能破坏对象状态的用户级错误。
——2. 随时间推移可以根据需求改变或缺陷（bug）报告来完善类实现，而无须改变用户级代码。
——仅在类的私有部分定义数据成员，类的设计者就可以自由地修改数据。
——如果类的内部状态是私有的，则数据成员的改变只可能在有限的地方发生。
——如果数据是私有的并且没有改变成员函数的接口，则操纵类对象的用户函数无须改变。
@学习摘录131：可变数据成员
——可变数据成员永远都不能为const，甚至当它是const对象的成员时也如此。
——当成员声明为mutable成员时，则能破坏const性质，可以改变类的数据成员。
——如：
class Screen {
public:
// interface member functions
private:
mutable size_t access_ctr; // may change in a const members
// other data members as before
};
第三节：类作用域
@学习摘录132：函数返回类型不一定在类作用域中
——如果返回类型使用由类定义的类型，则必须使用完全限定名。 Ok!
class Screen {
public:
typedef std::string::size_type index;
index get_cursor() const;
};
inline Screen::index Screen::get_cursor() const {
return cursor;
}
摘录有想132：
——个人看书理解：完全限定名是指全整的命名空间的名字
——如： Screen::index Screen::get_cursor()
@学习摘录133：类定义的处理阶段
——类定义实际上是在两个阶段处理：
——1. 首先，编译成员声明；
——2. 只有在所有成员出现之后，才编译它们的定义本身。
@学习摘录134：类成员声明的名字查找
——按以下方式确定在类成员的声明中用到的名字。
——1. 检查出现在名字使用之前的类成员的声明。
——2. 如果第一步查找不成功，则检查包含类定义的作用域中出现的声明以及出现在类定义之前的声明。
——例如：
typedef double Money;
class Account {
public:
Money balance() {return bal;}
private:
Money bal;
// …
};
——在处理balance函数的声明时，编译器首先在类Account的作用域中查找Money的声明。——编译器只考虑出现在Money使用之前的声明。
——因为找不到任何成员声明，编译器随后在全局作用域中查找Money的声明。
——必须在类中先定义类型的名字，才能将它们用作数据成员的类型，或者成员函数的返回类型或形参类型。
@学习摘录135：类成员定义中的名字查找
——按以下方式确定在成员函数的函数体中用到的名字。
——1. 首先检查成员函数局部作用域中的声明。
——2. 如果在成员函数中找不到该名字的声明，则检查对所有类成员的声明。
——3. 如果在类中找不到该名字的声明，则检查在此成员函数定义之前的作用域中出现的声明。
第四节：构造函数的初始化式
——从概念上讲，可以认为构造函数分为两个阶段执行
——1. 初始化阶段
——2. 普通的计算阶段。
——不管成员是否在构造函数初始化列表中显式初始化，类类型的数据成员总是在初始化阶段初始化。
——初始化发生在计算阶段开始之前。 Ok! 明白！
@学习摘录136：有时需要构造函数初始化列表
——有些成员必须在构造函数初始化列表中进行初始化。对于这样的成员，在构造函数函数体中对它们赋值不起作用。
——没有默认构造函数的类类型的成员，以及const或引用类型的成员，不管是哪种类型，都必须在构造函数初始化列表中进行初始化。
@学习摘录137：建议使用构造函数初始化列表
——在许多类中，初始化和赋值严格来讲都是低效率的：数据成员可能已经被直接初始化了，还要对它进行初始化和赋值。
——比效率更重要的是，某些数据成员必须要初始化，这是一个事实。
——当类成员需要使用初始化列表时，通过常规地使用构造函数和初始化列表，就可以避免发生编译时错误。
@学习摘录138：成员初始化的次序
——成员被初始化的次序就是定义成员的次序
——初始化的次序常常无关紧要。但若一个成员是根据其他成员而初始化，则成员初始化的次序是至关重要的。
——建议：按照成员声明一致的次序编写构造函数初始化列表。
——此外，尽可能避免使用成员来初始化其他成员。 Ok ! 明白！
@学习摘录139：合成的默认构造函数
——只要一个类定义了一个构造函数，编译器再也不会生成默认构造函数。
——只有当一个类没有定义构造函数时，编译器才会自动生成一个默认构造函数。
@学习摘录140：抑制由构造函数定义的隐式转换
——可以通过将构造函数声明为explicit，来防止在需要隐式转换的上下文中使用构造函数。
——explicit关键字只能用于类内部的构造函数声明上。
——通常，除非有明显的理由想要定义隐式转换，否则，单形参构造函数应该为explicit.
Good ! Good ! Good !
@学习摘录141：类成员的显式初始化
——显式初始脂类类型对象的成员有三个得大缺点
——1. 要求类的全体数据成员都是public
——2. 将初始化每个对象的每个成员的负担放在程序员身上。
—— 这样的初始化是乏味且易于出错的，因为容易遗忘初始化式或提供不适当的初始化式。
——3. 如果增加或删除一个成员，必须找到所有的初始化并正确更新。
@学习摘录142：从C语言继承过来类的全部数据成员为public的显式初始化
——见实例：
struct Data
{
int ival;
char *ptr;
};
// val1.ival = 0; val1.ptr = 0;
Data val1 = {0, 0};
// val2.ival = 1024; val2.ptr = “Anna Livia Plurabelle”
Data val2 = {1024, “Anna Livia Plurabelle” };
第五节：友元
——友元（friend）机制允许一个类将其非公有成员的访问权授予指定的函数或类。
——通常，将友元声明成组地放在类定义的开始或结尾是个好主意。
第六节： static类成员
@学习摘录143：使用类的static成员的三大优点
——1. static成员的名字是在类的作用域中，因此可以避免与其他类的成员或全局对象名字冲突。
——2. 可以实施封装。static成员可以是私有成员，而全局对象不可以。
——3. 通过阅读程序容易看出static成员是与特定类关联的。这种可见性可清晰地显示程序员的意图。
@学习摘录144：定义static成员
——对象没有与static数据成员对应的数据成员，但是，存在一个单独的interestRate对象，由Account类型的全体对象共享。
class Account
{
public:
// interface functions here
void applyint() {amount += amount * interestRate;}
static double rate() {return interestRate;}
static void rate(double); // sets a new rate
private:
std:string owner;
double amount;
static double interestRate;
static double initRate();
};
——类外使用：rate = Accout::rate();
@学习摘录145：static成员函数
——当我们在类的外部定义static成员时，无须重复指定static保留字，该保留字只出现在类定义体内部的声明处。
void Account::rate(double newRate)
{
interestRate = newRate;
}
@学习摘录146：static函数没有this指针
——static成员是类的组成部分但不是任何对象的组成部分，因此，static成员函数没有this指针。通过使用非static成员显式或隐式地引用this是一个编译时错误。
@学习摘录147：static数据成员的初始化
——static数据成员必须在类定义体的外部定义（正好一次）。不像普通数据成员，static成员不是通过类构造函数进行初始化，而是应该在定义时进行初始化。
——初始化static数据成员，先指定类型名，接着是成员的完全限定名：
—— double Account::interestRate = initRate();
——这规则有一个例外是，只要初始化式是一个常量表达式，整型const static数据成员就可以在类的定义体中进行初始化。 Ko ! 特殊！
——如： private: static cons tint period = 30;
@学习摘录147：static成员不是类对象的组成部分
——static成员独立于任何对象而存在，不是类类型对象的组成部分。
——static数据成员的类型可以是该成员所属的类类型。
——如：
class Bar
{
public:
// ….
private:
static Bar mem1; // ok
Bar *mem2; // ok
Bar mem3; // error
};
