《C++程序设计教程》第二版的第八章主要讲解了C++中的核心概念——类(Class)。类是C++面向对象编程的基础,它允许我们定义自定义的数据类型,并且封装了数据和操作这些数据的方法。类不同于普通的应用程序,它不直接执行,而是作为构建对象的蓝图。
1. **从结构到类 (From Structure to Class)**
在C++中,结构(Structure)是基本的数据结构,用于组合不同的数据类型。然而,类(Class)则更进一步,不仅包含数据,还定义了与数据相关的操作。类是抽象的,它们定义了对象的属性和行为。对象是类的实例,是实际存储数据和执行操作的实体。结构与类的主要区别在于,类支持数据封装、信息隐藏以及多态性,这些都是面向对象编程的重要特性。
2. **成员函数 (Member Functions)**
成员函数是类的一部分,它们操作类的对象。与普通函数不同,成员函数的作用域限于类内部,且它们的操作主体是对象。成员函数可以通过对象或对象指针调用。成员函数可以声明为内联(Inline),以优化代码执行效率。内联函数在类定义内部默认启用,但在类外部显式声明为内联。成员函数还可以有常量版本,即常成员函数,它们不允许修改绑定的对象,以确保对象的不可变性。
3. **操作符 (Operators)**
C++允许操作符重载,这意味着我们可以为已有的运算符赋予新的含义,使其能作用于我们定义的类类型。操作符定义实质上是函数定义,而调用操作符就是调用相应的函数。例如,可以重载加法操作符`+`,使得两个点对象相加得到一个新的点对象。操作符重载使得代码更加直观易读,但并非所有编程语言都支持此特性,如Java。
4. **再论程序结构 (Program Structure Restatement)**
本节可能涉及重新审视C++程序的组织结构,讨论如何使用类和对象来改进程序设计,提高代码的可读性和可维护性。
5. **屏蔽类的实现 (Shield Class Implementations)**
这一部分可能会讲解如何通过封装和信息隐藏来保护类的内部实现细节,使得外部代码只能通过预定义的接口与类交互,以增强软件的健壮性。
6. **静态成员 (Static Members)**
静态成员属于类而非类的对象,它们在所有对象之间共享。静态数据成员可以用来存储类级别的变量,而静态成员函数不与特定的对象关联,可以直接通过类名调用。
7. **友元 (Friends)**
友元是C++中的一个重要特性,允许一个类访问另一个类的私有和受保护的成员。友元函数和友元类可以打破封装的限制,但需谨慎使用,以防止破坏数据的安全性。
总结起来,第八章详细介绍了类的各个方面,包括类的定义、成员函数的使用、操作符重载以及面向对象编程的关键特性,如数据封装、信息隐藏和多态性。掌握这些知识点对于深入理解C++编程和开发面向对象的软件至关重要。通过阅读这个PPT,读者将能够更好地理解和应用这些概念。