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深入理解struct

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在C語言中，我們通常使用struct來表示不同數(shù)據(jù)類型的結(jié)合。當(dāng)然我們也可以在struct中定義函數(shù)，在C++中，這是允許的但是不提倡使用，因?yàn)橛幸粋€(gè)比它更好使用的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，叫做類（這在稍后做出介紹）。

使用struct的時(shí)候有一個(gè)問題：在進(jìn)行一個(gè)比較大的項(xiàng)目工程的時(shí)候，我們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和使用可能在不同的文件中，當(dāng)我們修改了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的某個(gè)成員，那么，使用該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的函數(shù)必須修改，而我們并不知道拿下函數(shù)使用該種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這時(shí)候我們?cè)趺醋?？答案很?jiǎn)單，在函數(shù)定義的時(shí)候，讓該函數(shù)屬于該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在再次查找修改函數(shù)的時(shí)候，只要屬于該結(jié)構(gòu)的函數(shù)就進(jìn)行修改就好了，代碼如下：

聲明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
struct Time{
 int hour;
 int minute;
 int second;
 void set_time(int h, int m, int s); 
 void tick();
 void show();
 void run();
};
定義函數(shù)：
void Time::set_time(int h, int m, int s){}
void Time::tick(){}
void Time::show(){}
void Time::run(){}

補(bǔ)充：成員運(yùn)算符：表示某個(gè)變量的成員，‘.’；表示某個(gè)類型的成員，“::”；

類的引出

這樣定義就萬事大吉了嗎？我們?nèi)绻谄渌瘮?shù)中試圖訪問該結(jié)構(gòu)中的成員變量（如：hour、minute、second）是成功的，這樣我們就有可能無意中修改了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的某個(gè)成員變量的值，當(dāng)其他函數(shù)在使用成員變量的時(shí)候，就會(huì)使用該可能非法的數(shù)據(jù)，這樣我們就會(huì)想到只要讓這些成員變量變成私有的就好了，這樣除了結(jié)構(gòu)中定義的函數(shù)外，其他方式都不可以訪問到該成員，這就出現(xiàn)了我們C++常使用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——類。我們進(jìn)行如下修改。

聲明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
class Time{
 int hour;
 int minute;
 int second;
 void set_time(int h, int m, int s); 
 void tick();
 void show();
 void run();
};
定義函數(shù)：
void Time::set_time(int h, int m, int s){}
void Time::tick(){}
void Time::show(){}
void Time::run(){}

如果我們就止步于上面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們定義一個(gè)上述類的對(duì)象，當(dāng)我們通過對(duì)象調(diào)用函數(shù)的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)編譯不會(huì)通過，提示我們“你訪問的對(duì)象是私有的”。這里就要說明class和struct最大的區(qū)別：struct中的所有成員默認(rèn)是公開的（public），即任意一個(gè)函數(shù)都可以進(jìn)行訪問；class中的所有成員默認(rèn)是私有的（private），即除了class中的成員函數(shù)之外，其他方式不可以訪問。

我們使用class而不是用struct的原因是因?yàn)椋覀兿胱尦蓡T變量變成私有的，實(shí)現(xiàn)基本數(shù)據(jù)封裝。但是對(duì)于成員函數(shù)的調(diào)用接口我們不必要私有，因?yàn)槲覀儎?chuàng)建的對(duì)象，要通過成員函數(shù)完成項(xiàng)目任務(wù)，所以我們應(yīng)讓成員函數(shù)的接口公開（public），這就是我們常說的封裝。接著進(jìn)行如下更改，讓成員函數(shù)變量公有的（public）。

聲明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
class Time{
private：
 int hour;
 int minute;
 int second;
public：
 void set_time(int h, int m, int s); 
 void tick();
 void show();
 void run();
};
定義函數(shù)：
void Time::set_time(int h, int m, int s){}
void Time::tick(){}
void Time::show(){}
void Time::run(){}

在這里我們要說說class中成員變量的訪問權(quán)限：

（1）private：私有的。這是class中成員變量默認(rèn)的訪問權(quán)限，這種權(quán)限的成員變量，只有該類中成員函數(shù)可以訪問，子類中的成員函數(shù)不可以訪問，其他方式也不可以訪問。（子類是繼承中的概念，在講繼承的時(shí)候再談這個(gè)話題，先了解就好）。

（2）protected：保護(hù)的。該class中的成員函數(shù)可以訪問，子類中的成員函數(shù)也可以訪問，但是其他方式不可以訪問。

（3）public：公開的。該class中的成員函數(shù)可以訪問，子類中的成員函數(shù)也可以訪問，其他方式亦可以訪問。

構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)

對(duì)于class中的成員函數(shù)，我們可以自己寫一個(gè)函數(shù)進(jìn)行初始化，比如set函數(shù)，將每個(gè)成員變量進(jìn)行初始化賦值。但是每次創(chuàng)建一個(gè)新類都要調(diào)用該種函數(shù)進(jìn)行成員的初始化，這大大加大了我們創(chuàng)建使用類的代價(jià)，為了讓我們每次創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，都可以自動(dòng)調(diào)用某個(gè)函數(shù)進(jìn)行成員變量的初始化，我們可以使用類中重要的成員函數(shù)——構(gòu)造函數(shù)（構(gòu)造函數(shù)無返回值，并且函數(shù)名與類名一致），它可以在創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候自動(dòng)調(diào)用，根據(jù)創(chuàng)建對(duì)象時(shí)傳入的初始化參數(shù)進(jìn)行成員變量的初始化。

構(gòu)造函數(shù)的格式：Class_name(parameters){}

構(gòu)造函數(shù)的初始化有兩種方式：

（1）通過在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行賦值進(jìn)行初始化，常量不能被賦值，只能使用初始化列表。

（2）通過初始化列表進(jìn)行初始化，如果成員變量是數(shù)組或結(jié)構(gòu)不能使用初始化列表進(jìn)行初始化。

構(gòu)造函數(shù)的重載：有時(shí)候我們需要定義多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，因?yàn)槲覀兛赡芑诓煌男枨髮?duì)成員變量的初始化操作不同，這就是構(gòu)造函數(shù)的重載（函數(shù)重載：函數(shù)名相同，但是函數(shù)參數(shù)不同。系統(tǒng)可以根據(jù)傳入?yún)?shù)的不同來調(diào)用不同的函數(shù)）。

析構(gòu)函數(shù)：存在構(gòu)造函數(shù)也就會(huì)存在析構(gòu)函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)就是在該對(duì)象即將被釋放的時(shí)候做收尾動(dòng)作，析構(gòu)函數(shù)一定沒有參數(shù)列表，所以析構(gòu)函數(shù)不可以重載。

析構(gòu)函數(shù)規(guī)則：~Class_name(){}；

class A{
 int n;
 double d;
 public : A():n(0),d(0.0){ // constructor_init1
 }
 A(int n){ // constructor_init2
 this->n = n; 
 d = 0.0; 
 }
 void show(){
 cout << "n = " << n << ", d = " << d << endl;
 }
 ~A(){
 cout << “~A()” << endl；
 }
};
int main(int ac, char *av[])
{
 A a1; // use constructor_init1
a1.show();
 A a2(100); // use constructor_init2
 (*this).show();
 return 0;
}

this指針：this指針是系統(tǒng)自動(dòng)定義的，用來保存結(jié)構(gòu)變量的地址。當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)將該對(duì)象對(duì)應(yīng)的類的成員保存在this中，我們可以通過this->mem_val或this->mem_func，來訪問該成員。在一個(gè)成員函數(shù)中，可以不用寫this，表示默認(rèn)使用該成員函數(shù)所在類的成員變量。

構(gòu)造函數(shù)總結(jié)：

（1）構(gòu)造函數(shù)不同寫返回值，其函數(shù)名與類名一致。

（2）構(gòu)造函數(shù)在每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建的時(shí)候都不被自動(dòng)調(diào)用一次。

構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序

·全局對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)在main之前調(diào)用。

·靜態(tài)局部對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)在整個(gè)程序的執(zhí)行過程中只調(diào)用一次。

class A{
 int n;
public:
 A(int n) : n(n){
 cout << "A(" << n << ')' << endl;
 } 
 ~A(){
 cout << "~A(" << n << ')' << endl;
 } 
};
void func(){
 A a2(2);
 static A a3(3);
}
int main(int ac, char *av[])
{
 A a4(4);
 cout << "first call func : ";
 func();
 cout << "second call func : ";
 func();
 
 return 0;
}
A a1(1); 
//==========================
// 1：全局對(duì)象
// 2：函數(shù)func中的自動(dòng)對(duì)象
// 3：函數(shù)func中的靜態(tài)全局對(duì)象
//4：函數(shù)main中的自動(dòng)對(duì)象
//===============================
結(jié)果顯示：
[root@anna-laptop construtor]# ./call_queue 
A(1) 
A(4)
first call func : 
A(2)
A(3)
~A(2)
second call func : 
A(2)
~A(2)
~A(4)
~A(3)
~A(1)

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