C++面向對象程序設計舉例

【例8.1】最簡單的例子。

#include <iostream>
using namespace std;
class Time //定義Time類
{
public : //數據成員為公用的
    int hour;
    int minute;
    int sec;
};
int main( )
{
    Time t1;//定義t1為Time類對象
    cin>>t1.hour;//輸入設定的時間
    cin>>t1.minute;
    cin>>t1.sec;
    //輸出時間:
    cout<<t1.hour<<":"<<t1.minute<<":"<<t1.sec<<endl;
    return 0;
}

 

運行情況如下：
1232 43↙
12:32:43

幾點注意：
1) 在引用數據成員hour，minute，sec時不要忘記在前面指定對象名。

2) 不要錯寫為類名，如寫成
Time.hour,Time.minute,Time.sec
是不對的。因為類是一種抽象的數據類型，並不是一個實體，也不占存儲空間，而對象是實際存在的實體，是占存儲空間的，其數據成員是有值的，可以被引用的。

3) 如果刪去主函數的3個輸入語句，即不向這些數據成員賦值，則它們的值是不可預知的。

【例8.2】引用多個對象的成員。

1） 程序(a)

#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public :
int hour;
int minute;
int sec;
};
int main( )
{
    Time t1;//定義對象t1
    cin>>t1.hour;//向t1的數據成員輸入數據
    cin>>t1.minute;
    cin>>t1.sec;
    cout<<t1.hour<<":"<<t1.minute<<":"<<t1.sec<<endl;//輸出t1中數據成員的值
    Time t2;//定義對象t2
    cin>>t2.hour;//向t2的數據成員輸入數據
    cin>>t2.minute;
    cin>>t2.sec;
    cout<<t2.hour<<":"<<t2.minute<<":"<<t2.sec<<endl;//輸出t2中數據成員的值
    return 0;
}

 

運行情況如下：
1032 43↙
10:32:43
22 32 43↙
22:32:43

程序是清晰易懂的，但是在主函數中對不同的對象一一寫出有關操作，會使程序冗長。為了解決這個問題，可以使用函數來進行輸入和輸出。見程序(b)。

2） 程序(b)

#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public :
    int hour;
    int minute;
    int sec;
};
int main( )
{
    void set_time(Time&);//函數聲明
    void show_time(Time&);//函數聲明
    Time t1;//定義t1為Time類對象
    set_time(t1);//調用set_time函數，向t1對象中的數據成員輸入數據
    show_time(t1);//調用show_time函數，輸出t1對象中的數據
    Time t2;//定義t2為Time類對象
    set_time(t2);//調用set_time函數，向t2對象中的數據成員輸入數據
    show_time(t2);//調用show_time函數，輸出t2對象中的數據
    return 0;
}
void set_time(Time& t) //定義函數set_time，形參t是引用變量
{
    cin>>t.hour;//輸入設定的時間
    cin>>t.minute;
    cin>>t.sec;
}
void show_time(Time& t) //定義函數show_time，形參t是引用變量
{
    cout<<t.hour<<":"<<t.minute<<":"<<t.sec<<endl;//輸出對象中的數據
}

 

運行情況與程序(a)相同。

3) 程序(c)
可以對上面的程序作一些修改，數據成員的值不再由鍵盤輸入，而在調用函數時由實參給出，並在函數中使用默認參數。將程序(b)第8行以下部分改為：

int main( )
{
    void set_time(Time&,int hour=0,int minute=0,int sec=0);//函數聲明
    void show_time(Time&);//函數聲明
    Time t1;
    set_time(t1,12,23,34);//通過實參傳遞時、分、秒的值
    show_time(t1);
    Time t2;
    set_time(t2);//使用默認的時、分、秒的值
    show_time(t2);
    return 0;
}
void set_time(Time& t,int hour,int minute,int sec)
{
    t.hour=hour;
    t.minute=minute;
    t.sec=sec;
}
void show_time(Time& t)
{
    cout<<t.hour<<":"<<t.minute<<":"<<t.sec<<endl;
}

 

程序運行時的輸出為：
12:23:34 (t1中的時、分、秒)
0:0:0 (t2中的時、分、秒)

以上兩個程序中定義的類都只有數據成員，沒有成員函數，這顯然沒有體現出使用類的優越性。在下面的例子中，類體中就包含了成員函數。

【例8.3】將例8.2的程序改用含成員函數的類來處理。

#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public :
    void set_time( );//公用成員函數
    void show_time( );//公用成員函數
private : //數據成員為私有
    int hour;
    int minute;
    int sec;
};
int main( )
{
    Time t1;//定義對象t1
    t1.set_time( );//調用對象t1的成員函數set_time，向t1的數據成員輸入數據
    t1.show_time( );//調用對象t1的成員函數show_time，輸出t1的數據成員的值
    Time t2;//定義對象t2
    t2.set_time( );//調用對象t2的成員函數set_time，向t2的數據成員輸入數據
    t2.show_time( );//調用對象t2的成員函數show_time，輸出t2的數據成員的值
    return 0;
}
void Time::set_time( ) //在類外定義set_time函數
{
    cin>>hour;
    cin>>minute;
    cin>>sec;
}
void Time::show_time( ) //在類外定義show_time函數
{
    cout<< hour<<":"<< minute<<":"<< sec<< endl;
}

 

 

運行情況與例8.2中的程序(a)相同。

幾點注意：

在主函數中調用兩個成員函數時，應指明對象名(t1,t2)。表示調用的是哪一個對象的成員函數。
在類外定義函數時，應指明函數的作用域(如void Time∷set_time( ))。在成員函數引用本對象的數據成員時，只需直接寫數據成員名，這時C++系統會把它默認為本對象的數據成員。也可以顯式地寫出類名並使用域運算符。
應注意區分什么場合用域運算符“∷”，什么場合用成員運算符“.”，不要搞混。

【例8.4】找出一個整型數組中的元素的最大值。這個問題可以不用類的方法來解決，現在用類來處理，讀者可以比較不同方法的特點。

 

#include <iostream>
using namespace std;
class Array_max //聲明類
{
public : //以下3行為成員函數原型聲明
    void set_value( ); //對數組元素設置值
    void max_value( ); //找出數組中的最大元素
    void show_value( ); //輸出最大值
private :
    int array[10]; //整型數組
    int max; //max用來存放最大值
};
void Array_max::set_value( ) //成員函數定義，向數組元素輸入數值
{
    int i;
    for (i=0;i<10;i++)
    cin>> array[i];
}

void Array_max::max_value( ) //成員函數定義，找數組元素中的最大值
{
    int i;
    max=array[0];
    for (i=1;i<10;i++)
    if(array[i]> max) max=array[i];
}
void Array_max::show_value( ) //成員函數定義，輸出最大值
{
    cout<< "max="<< max;
}
int main( )
{
    Array_max arrmax; //定義對象arrmax
    arrmax.set_value( ); //調用arrmax的set_value函數，向數組元素輸入數值
    arrmax.max_value( ); //調用arrmax的max_value函數，找出數組元素中的最大值
    arrmax.show_value( ); //調用arrmax的show_value函數，輸出數組元素中的最大值
    return 0;
}

 

運行結果如下：
12 12 39 -34 17 134 045 -91 76↙ (輸入10個元素的值)
max=134 (輸入10個元素中的最大值)

請注意成員函數定義與調用成員函數的關系，定義成員函數只是設計了一組操作代碼，並未實際執行，只有在被調用時才真正地執行這一組操作。

可以看出： 主函數很簡單，語句很少，只是調用有關對象的成員函數，去完成相應的操作。在大多數情況下，主函數中甚至不出現控制結構(判斷結構和循環結構)，而在成員函數中使用控制結構。在面向對象的程序設計中，最關鍵的工作是類的設計。所有的數據和對數據的操作都體現在類中。只要把類定義好，編寫程序的工作就顯得很簡單了。