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C++中的类和对象(二)
一，对象的动态建立和释放
1.什么是对象的动态建立和释放
通常我们创建的对象都是由C++编译器为我们在栈内存中创建的，我们无法对其进行生命周期的管理。所以我们需要动态的去建立该对象，因此我们需要在堆内存中创建对象和释放对象。在C语言中为我们提供了malloc()函数和free()函数来为我们提供在堆内存中分配变量的方式，但是在C++中引入了new和delete关键字来让我们动态的创建和释放变量。
2.new和delete关键字
- new关键字是用来在堆内存中创建变量的，格式为：Type * ptr = new Type(常量/表达式); 其参数列表中的常量/表达式可以用来给变量初始化，也可以省略不写。其返回结果为该类型的指针。如果内存分配失败则返回空指针。
- delete关键字是用来释放用new关键字创建的内存，格式为delete ptr(释放数组必须需要加中括号，delete [] ptr)。
3.new和delete关键字与malloc和free的区别
- new关键字在分配内存的时候，会根据其创建的参数调用相应的类的构造函数。delete关键字会在释放内存之前，会首先调用类的析构函数释放对象中定义的内存。
- malloc和free关键字不会去调用类的构造函数和析构函数。
4.new和delete关键字示例
# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS# include<iostream>using namespace std;class Teacher{public: char * name; int age;public: /* 无参构造函数 */ Teacher() { name = NULL; age = 0; cout << "无参构造函数被执行..." << endl; } /* 有参构造函数 */ Teacher(char * name, int age) { /* 在构造函数中分配堆内存 */ this->name = new char[sizeof(name) + 1]; /* 初始化成员变量 */ strcpy(this->name, name); this->age = age; cout << "有参构造函数被执行..." << endl; } /* 拷贝构造函数 */ Teacher(const Teacher &student) { /* 重新分配内存 */ this->name = new char[sizeof(name) + 1]; /* 初始化成员变量 */ strcpy(this->name, name); this->age = age; cout << "拷贝构造函数被执行..." << endl; } /* 析构函数 */ ~Teacher() { if (this->name != NULL) { delete [] this->name; this->name = NULL; this->age = 0; } cout << "析构函数被执行..." << endl; }};int main(){ /* 创建int变量,并释放 */ int * a = new int; int * b = new int(100); delete a; delete b; /* 创建double变量,并释放 */ double * c = new double; double * d = new double(10.1); delete c; delete d; /* 创建数组并释放 */ char * e = new char[100]; delete [] e; /* 创建对象并释放 */ Teacher * stu1 = new Teacher("王刚",22); cout << "姓名:" << stu1->name << ",年龄:" << stu1->age << endl; Teacher * stu2 = new Teacher(); delete stu1; delete stu2; /* 利用malloc和free创建对象,无法调用其构造和析构函数*/ Teacher * stu3 = (Teacher *)malloc(sizeof(Teacher)); free(stu3);}
二，静态成员变量和静态成员函数
1.static关键字
static关键字用来声明类中的成员为静态属性。当用static关键字修饰成员后，该类所创建的对象共享static成员。无论创建了多少个对象，该成员只有一份实例。静态成员是与类相关的，是类的一种行为，而不是与该类的对象相关。
2.静态成员的概念
静态成员是类所有的对象的共享成员，而不是某个对象的成员，它在对象中不占用存储空间，这个成员属于整个类，而不属于具体的一个对象，所以静态成员变量无法在类的内部进行初始化，必须在类的外部进行初始化。比如定义一个学生类，那么学生对象总数可以声明为static，在构造方法中，对该变量进行加1，从而统计学生对象的数量。
3.静态成员变量总结
- 静态成员变量可以用static关键字定义，但是初始化必须在类的外面进行初始化。
- 静态成员变量可以被类及类的对象所访问和修改。
- 静态成员变量遵循类的访问控制原则，如果为private修饰，则只可以在类的内部和在类外面初始化的时候访问，不会再被其他方式访问。
4.静态成员函数总结
- 静态成员函数用static关键字定义，在静态成员函数中可以访问静态成员变量和静态成员函数，但不允许访问普通的成员变量和成员函数，因为普通的成员属于对象而不属于类。层次不一样。但是在普通成员中可以访问静态成员。
- 当静态成员函数在类中定义，但是在类的外面实现的时候，不需要再加static关键字。
- 静态成员函数没有this指针。
5.静态成员重点归纳
- 静态成员是类和类的对象的所有者，因此静态成员变量不能在类的内部进行初始化，必须在类的外部进行初始化。
- 静态成员依旧遵循private,protected,public的访问控制原则。
- 静态成员函数中没有this指针，不能访问普通的成员变量和成员函数，可以访问静态成员变量和成员函数，但是可以通过传递对象的方式访问普通成员。
6.静态成员变量演示
# include<iostream>using namespace std;class MyStudent{private: static int count;/* 学生对象总数 */ char name[64]; int age;public: static int n;public: MyStudent(char * name,int age) { strcpy(this->name, name); this->age = age; MyStudent::count++;/* 学生数量加1 */ } void getCount()/* 普通成员函数访问静态成员变量 */ { cout << "学生总数：" << MyStudent::count << endl; }};/* 静态成员变量初始化 */int MyStudent::count = 0;int MyStudent::n = 10;int main(){ /* 测试静态成员变量 */ MyStudent student1("王刚",22); student1.getCount(); /* 对象和类方式访问静态成员变量 */ student1.n = 100; MyStudent::n = 200;}
7.静态成员函数演示
# include<iostream>using namespace std;class Test{private: int m;public: static int n;public: void setM(int m) { this->m = m; /* 访问静态成员函数 */ test(); }public: static void xoxo(); static void test() { n = 100; // m = 10; 不允许访问普通成员变量 // int c = getM(); 不允许访问普通成员函数 // this->m = 1000; this指针不存在 cout << "static void test()函数..." << endl; }};/* 初始化静态成员 */int Test::n = 10;/* 类中声明,类外实现 */void Test::xoxo(){ cout << "static void Test::xoxo" << endl;}int main(){ Test t; /* 普通成员函数访问静态成员函数 */ t.setM(10); /* 成员函数的调用方式 */ t.test(); Test::test();}
C++中的类和对象(二)
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