【文章內容簡介】 算機科學技術學院 自定義數據類型 5. 類模板 ? 為了減少程序員的重復勞動，對于功能相同而成員類型不同的類， C++允許聲明一個通用的類模板。通過類模板可以生成不同的類。第 4章介紹類模板的定義與使用。 ? C++標準庫為我們定義了很多可供直接使用的類（模板），如 string、 pair、plex、 valarray、流類、容器類、迭代器等，使用時只要包含相應的頭文件即可。 60 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 ? 在基本數據類型或者自定義數據類型基礎上，結合運用修飾符（如 []、 *、amp。、 ()）或者關鍵字（如 const），可以得到擴展數據類型，如 數組 、 指針 、引用 等。 擴展數據類型 61 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 1. 數組 ? 數組是數目固定、類型相同的若干個對象的有序集合，這些對象稱為數組的元素。 ? 數組定義形式： 類型 數組名 [維 1][維 2]??? = {{初值表 },{初值表 }???}。 int a[5] = {2, 1, 3, 5, 6}。 int b[2][3] = { {1, 0, 2}, {3, 6, 5} }。 ClassX obj2[2][3]。 62 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 1. 數組 ? 數組元素的各維下標都從 0開始； ? 數組名對應數組的起始地址，是常量；而數組元素一般是變量；各元素在內存中按下標的升序連續(xù)存放，如： int a[3]。 //a[0], a[1], a[2] int b[2][2]。 //b[0][0],b[0][1],b[1][0],b[1][1] b[0]表示含 2個元素 b[0][0]、 b[0][1]的一維數組 ,b[1]表示含 2個元素 b[1][0]、 b[1][1]的一維數組 ? 數組 a的元素個數 ： sizeof(a) / sizeof(a[0]) 63 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 1. 數組 ? 使用數組時，不能對數組名進行直接拷貝和比較。如果想把一個數組拷貝到另一個中去，可以采用拷貝每個元素的方法。參見 例 211。 ? C++沒有提供對數組元素下標進行范圍檢查的手段。 ? 采用 C++標準庫中的容器 vector，可以生成類似數組的對象，且能夠進行拷貝、自動調整大小等。參見 例 212。 64 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 2. 指針 ? 指針 是指能夠存放對象地址的 對象 。一個類型為 T*的指針能夠保存 T類型對象的地址。 ? 指針本身也是一個對象，占據一定的內存空間，具有自己的名字、值和地址。不同的是，指針的值是所指對象的地址，因此我們常說某指針“指向”某個對象。 例如： int a=102。 int* pa=amp。a。 內存 1000H 102 ... a 1000H 2021H pa 65 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 2. 指針 ? 可以通過指針修改它所指向的對象的值。如： *pa = 100。 //通過 pa修改 a的值 ? 也可以定義指向類對象的指針，例如： ClassX obj。 ClassX* p = amp。obj。 ? 雖然在聲明指針時可以不進行初始化，但這樣的指針是懸空的，使用時容易出現錯誤。因此應該養(yǎng)成定義時進行初始化的習慣。 66 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 指針與數組 ? 在 C++程序中，數組名對應數組的起始地址，數組名和指針名經常可以互換使用。參見 例 213。 ? 但是，數組和指針是不同的。數組名所指內存區(qū)的地址和容量在數組生命期內是不變的?？捎?sizeof(數組名 )算出數組所占的字節(jié)數。而指針一般是變量，可以指向類型匹配的任意對象（即不同的內存區(qū)）。我們無法知道指針所指內存區(qū)的大小。如用 sizeof(指針名 )，得到的是指針本身所占的字節(jié)數，而不是所指內存的字節(jié)數。 ? 也可以定義元素為指針的數組，稱為 指針數組 ： double f1 = , f2 = 。 double* p[2] = {amp。f1, amp。f2}。 67 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 指向常量的指針與常量型指針 ? 定義指針時，如用關鍵字 const修飾所指對象的數據類型，這時的指針就稱為 指向常量的指針 。指向常量的指針可以保存變量或者常量的地址，并且限制指針的訪問方式為“只讀”，即不能通過指針修改所指對象的值。 int v1 = 3。 //變量 v1 const int max = 100。 //常量 max，初始化！ const int* p1 = amp。v1。 //指向常量的指針 *p1 = 5。 //錯誤！ p1 = amp。max。 //將常量 max的地址賦給 p1 *p1 = 10。 //錯誤！ 68 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 指向常量的指針與常量型指針 ? 定義指針時，如果在指針名前加關鍵字 const修飾，則該指針是常量型指針。常量型指針必須進行初始化，然后指針的值不再改變，即指針的指向不變。但如果常量型指針所指的是變量，則可以通過該指針修改所指變量的值。 int v1=10, v2=20。 //兩變量 const int max = 100。 //常量 max int* const pv1 = amp。v1。 //常量型指針指向 v1 pv1 = amp。v2。 //錯誤！指向不能再改變 *pv1 = v2。 //正確！ int* const pv2 = amp。max。 //錯誤！ 69 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 指向常量的指針與常量型指針 ? 定義指針時，如果對數據類型和指針名都用了關鍵字const修飾，則這樣的指針稱為指向常量的常量型指針。這意味著定義之后，指針的值和所指對象的值都不能改變。 int v1=10, v2=20。 //兩個變量 const int max = 100。 //常量 max const int* const pv1 = amp。v1。 const int* const pv2 = amp。max。 pv1 = amp。v2。 //錯誤！ *pv1 = v2。 //錯誤！ 70 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 3. 引用 ? 引用可以理解為對象的別名，其聲明形式如下： 數據類型 amp。 引用名 = 被引用的對象名 。 int m = 0。 intamp。 n = m。 //n是 int型變量 m的引用 n = n + 5。 //結果 m=5 ClassX obj。 ClassXamp。 newname = obj。 ? 聲明引用時必須進行初始化，初值一般必須是對象名 ； const引用也可用常量或表達式的值初始化 。 ? 引用一旦被初始化，就不能再指代其他對象。不過一個對象可以有多個引用。 71 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 引用和指針的區(qū)別 ? 指針用來保存對象的地址，引用相當于對象的別名； ? 聲明指針時要分配內存 (引用型除外 )，而聲明引用時不分配內存； ? 聲明引用時必須初始化，聲明指針時可以不初始化； ? 指針可作數組元素，引用不能作數組元素； ? 可以有指向 void型的指針，而沒有 void型引用； ? 可以聲明指針的引用，而沒有指向引用的指針。 int m1=0, m2=5。 int* p1 = amp。m1。 // p1指向 m1 int* amp。 p2 = p1。 //p2是指針 p1的引用 , 也指向 m1 *p2 = m2。 //將 m2的值 5賦給 p2所指向的對象即 m1 intamp。 n1 = m1。 //n1是 m1的引用 intamp。 *n2 = n1。 //錯誤！ 72 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 4. 字符串 ? 字符串 是若干有效字符的序列。字符串常量由雙引號括起來，如 x+y=10。 ? 字符串可以放在一個字符數組中，結束位置用符號 ‘ \0? 表示。定義字符數組時，可以逐個字符初始化，也可以用一個字符串常量初始化。例如： char str1[] = {39。x39。, 39。+39。, 39。y39。, 39。=39。, 39。139。, 39。039。, 39。\039。}。 char str2[] = x+y=10。 //數組含 7個元素 73 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 擴展數據類型 4. 字符串 ? 可以通過 指向字符的指針 管理字符串，例如： char str1[] = {39。x39。, 39。+39。, 39。y39。, 39。=39。, 39。139。, 39。039。, 39。\039。}。 char* cp = str1。 //cp保存字符串 str1的起始地址 ? 對字符指針可以用字符串常量初始化，但不能以數組元素形式初始化，因為 cp只存放一個地址值。例如： char* cp1 = x+y=10。 //cp1保存串的起始地址 char* cp2 = {39。x39。, 39。+39。, 39。y39。, 39。=39。, 39。139。, 39。039。, 39。\039。}。 //錯誤！ ? 定義字符串時，最好使用標準庫中的類 string，該類封裝了字符串的基本特性和各種典型操作，如賦值、連接、比較、查找等。參見 例 214 。 74 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 類型轉換 ? 在程序編譯或者程序運行時，有時需要將一種數據類型轉換成另一種類型。 ? 類型轉換可分為隱式轉換和顯式轉換兩大類。其中 隱式轉換 由編譯器自動完成，無需編程者介入。一般在運算、函數參數傳遞及函數值返回時，如果出現數據類型不一致并可以進行自動類型轉換時，就會發(fā)生隱式轉換。 顯式轉換 一般要通過類型轉換運算符強制實現類型轉換，因此也稱為強制轉換。 75 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 類型轉換 ? 隱式轉換 由編譯器自動完成，運算規(guī)則是從低類型向高類型提升。從高類型向低類型轉換會給出警告。 int a = + 3。 //結果 a的值為 6 ? C++可以將某種指針類型（指向非 const型）自動轉換成 void*型，反過來則不行。 int a=0。 int* p1 = amp。a。 void* pv = p1。 //OK. 隱式轉換 int* p2 = pv。 //錯誤！ void*不能隱式轉換成 int* const int* pci = amp。a。 pv = pci。 //錯誤！ const int* 不能隱式轉換成 void* 1. 隱式轉換 76 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 類型轉換 ? 可以通過強制類型轉換運算符實現類型的顯式轉換： int a = 1。 double b = 。 a = (int)b。 //C風格的顯式轉換 a = int(b)。 //早期 C++風格的顯式轉換 ? 標準 C++顯式轉換方式： static_castT(Expr) const_castT(Expr) dynamic_castT(Expr) reinterpret_castT(Expr) 2. 顯式轉換 77 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 類型轉換 ? 轉換構造函數可以將某種類型的對象轉換成當前類類型。 ? 類型轉換函數可以將當前類型的對象轉換成指定的類型。 用戶定義的轉換 78 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 typedef與 typeid ? typedef可以為某種數據類型聲明一個新名字。 ? 使用運算符 typeid可以得到一個對象的數據類型。 ? 參見 例 215 79 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 第 2章 C++編程基礎 C++的詞法規(guī)則 C++的數據類型 表達式與語句 預處理命令 名字空間 小結 80 北京理工大學 ? 計算機科學技術學院 表達式與語句 ? 表達式由運算符和操作數組成，按一定求值規(guī)則我們可以求出表達式的值；其中操作數可以是常量、變量或另一個表達式。 ? C++簡單語句：表達式 。 ? 程序由語句組成。 81 北京理工大學 ? 計算