C++课件讲解:常成员函数的理解与应用
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更新于2024-08-23
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"常成员函数-吉林大学c++课件"
常成员函数是C++中面向对象编程的一个关键特性,它允许我们定义在对象被声明为常量时仍可调用的方法。常成员函数不能修改对象的非静态成员变量,这确保了对象的状态不会因为常成员函数的执行而改变。在提供的代码示例中,类`R`有两个`print`函数,其中一个被声明为`const`,这意味着这个函数不会修改对象状态。
```cpp
class R
{
public:
R(int r1, int r2) { R1 = r1; R2 = r2; }
void add() { R2++; } // 非const成员函数,可以修改对象状态
void print(); // 普通成员函数
void print() const; // const成员函数,不能修改对象状态
void p() const; // const成员函数,不能修改对象状态
private:
int R1, R2;
};
// 普通成员函数print,可以修改对象状态
void R::print()
{
cout << R1;
p(); // ok,调用const成员函数
}
// const成员函数print,不能修改对象状态
void R::print() const
{
R1++; // error,尝试修改对象状态,不允许
add(); // error,调用非const成员函数,不允许
cout << R1;
p(); // ok,调用const成员函数
}
// const成员函数p,不能修改对象状态
void p() const { cout << R2 << endl; }
int main()
{
R a(5, 4); // 普通对象a
a.p(); // 可以调用const成员函数
a.print(); // 优先调用普通成员函数
const R b(20, 52); // 常对象b
b.print(); // 调用const成员函数
b.add(); // error,尝试调用非const成员函数,不允许
b.p(); // 可以调用const成员函数
}
```
在这个例子中,`main`函数创建了一个普通对象`a`和一个常对象`b`。当常对象`b`尝试调用`add()`或修改`R1`时,编译器会报错,因为这是不允许的。而`const`成员函数`print()`和`p()`则可以在常对象上调用,因为它们不会改变对象的状态。
C++的常成员函数是为了解决对象的不可变性问题,使得在某些情况下可以保证对象的不变性,例如在多线程环境中,常对象可以在多个线程间安全地共享,因为它们不会被意外修改。同时,常成员函数也有助于提升代码的可读性和可维护性,通过表明函数不会改变对象状态,程序员可以更容易地理解代码的逻辑。
C++语言是从C语言发展而来的,增加了对面向对象编程的支持。C++不仅包含了C的所有特性和语法,还引入了类、继承、多态等面向对象的概念。面向对象编程(OOP)的核心思想是将数据和操作数据的方法封装在一起,形成对象,通过对象之间的交互完成任务。在C++中,`const`关键字用于声明常量和常成员函数,强调了对数据的保护和不变性的概念。
在C++的课堂学习中,理解这些基本概念是至关重要的,因为它们构成了C++编程的基础,并且是进一步学习高级特性和设计模式的前提。通过实践和理论的学习,可以逐步提高编程能力,为后续的软件开发打下坚实的基础。
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