前言 在上一则教程中，着重地阐述了构造函数以及析构函数的相关概念，这也是C++中非常重要的两个概念之一。在今天的教程中，笔者将继续叙述 C++相对于 C语言来说不同的点，将详细叙述命名空间，静态成员，友元函数以及运算符重载这几个知识点。 C++ 命名空间 命名空间的存在是为了区分不同库的相同的函数名，用一个简单的例子来说明这个问题就是在 windows的文件系统中，不同文件夹下可以有相同名字的文件，相同文件夹下因为这相同文件处在不同的范围内，用 C++ 说白了也就是处在不同的命名空间中。文件系统的一个结构图： 文件系统框图 定义命名空间 命名空间的定义使用的是关键字 namespace，后跟命名空间的名称，如下所示： namespace namespace_name{ // 代码声明} 为了调用带有命名空间的函数或者变量，需要在前面加上命名空间的名称，如下所示： name::code // code 可以是变量或者是函数 例子 下面通过一个例子来说明命名空间的概念，首先，我们具有两个类，一个是 Dog ，一个是 Person，而这个时候，有两个函数具有相同的名字，都要输出不同的信息，这个时候，就有必要使用到命名空间的概念。首先，我们在 dog.h 里面定义一个 dog 类，代码如下所示： #ifndef __DOG_H__#define __DOG_H__namespace C{class Dog{private: char *name; int age;public: void setName(char *name); int setAge(int age); void printInfo(void);};void printVersion(void);}#endif 然后，紧接着来看 dog.cpp 里面的内容。代码如下所示： #include "dog.h"namespace C{ void Dog::setName(char *name) { this->name = name; } int Dog::setAge(int age) { if (age < 0 || age > 20) { this->age = 0; return -1; } this->age = age; return 0; } void Dog::printInfo(void) { printf("name = %s, age = %d\n",name,age); } void printersion(void) { printf("Dog v1"); }} OK ，看完了 Dog 的代码，我们紧接着来看 Person 的代码，代码如下所示： #ifndef __PERSON_H__#define __PERSON_H__namespace A{class Person{private: char *name; int age; char *work;public: void setName(char *name); int setAge(int age); void printInfo(void); }; void printfVersion(void);}#endif 紧接着就是 Person.cpp 的代码，具体的代码如下所示： namespace A {void Person::setName(char *name){ this->name = name;}int Person::setAge(int age){ if (age < 0 || age > 150) { this->age = 0; return -1; } this->age = age; return 0;}void Person::printInfo(void){ printf("name = %s, age = %d, work = %s\n", name, age, work); }void printVersion(void){ printf("Person v1\n");}} 上述就是 所定义的两个类，我们紧接着来看 main.cpp 的代码： int main(int argc, char **argv){ A::Person per; per.setName("zhangsan"); per.setAge(16); per.printInfo(); C::Dog dog; dog.setName("wangcai"); dog.setAge(1); dog.printInfo(); A::printVersion(); C::printVersion(); return 0} 在最后的倒数第二行和倒数第三行，我们可以看到如果这个时候，没有命名空间的存在，那么就完全不能够分辨 printVersion这个函数，加上了命名空间之后，就能够分辨出来了。 静态成员 在上述代码的基础上，我们在主函数定义了如何几个变量，代码如下所示： #include int main(int argc, char **argv){ Person per1; Person per2; Person per3; Person per4; Person *per5 = new Person[10];} 那我们要如何知道我们定义几个 Person 对象呢，可以这样去做，我们创建一个 cnt变量，然后在每个构造函数执行的过程中让 cnt加一，代码如下所示： #include #include #include class Person{private: int cnt; char *name; int age; char *work;public: Person() { name = NULL; work = NULL; cnt++; } Person(char *name) { this->name = new char[strlen(name) + 1]; strcpy(this->name, name); this->work = NULL; cnt++; } Person(char *name, int age, char *work = "none") { this->name = new char[strlen(name) + 1]; strcpy(this->name, name); this->work = new char[strlen(work) + 1]; strcpy(this->work, work); cnt++; } ~Person() { if (this->name) { cout << "name is:" << name << endl; delete this->name; } if (this->work) { cout << "work is:" << work << endl; delete this->work; } }}; 但是如果这么写的话存在一个问题，就是我们想要实现的功能是看有几个实例化 Person 对象，那么这个计数量cnt应该是属于 Person类的，具体的关系如下图所示： image-20210125140524739 但是上述的代码中，cnt是属于 Person的实例化对象的，那要如何做才能使得 cnt属于 Person类的实例化对象呢，这个时候，我们需要将 cnt定义为 static类的，这样子，cnt就是属于 Person类的了，定义的代码如下所示： class Person{private: char *name; int age; char *work; static int cnt;}; 那么我们要如何得到 cnt 的值呢，可以编写一个函数，但是同样的，我们编写的函数要是属于整个 Person类的，那应该如何去做呢，同样的办法，我们在前面加上 static，代码如下所示： #include #include class Person{private: char *name; int age; char *work; static int cnt;public: static int getcount(void) { return cnt; }}; 有了 getcount函数，我们就可以调用它，然后将其打印出来，方法如下所示： #include int main(int argc, char *argv){ Person per1; Person per2; Person *per5 = new Person[10]; count << "person number = " << Person:getcount() << endl;} 最后，还存在一个问题，因为我们在 cnt上加了 static，那么当前的 cnt就是属于 Person类的，这样一来，那么就是说 cnt的值还没有分配空间，那么要如何分配空间呢，我们需要在主函数开始之前对 cnt进行定义和初始化，代码如下所示： int Person::cnt = 0; /* 定义*/ 这样的话，就可以知道 cnt的值了，下面是运行的结果： image-20210125143702110 这样，就知道了 Person 类的实例化次数。那为什么要把 int Person::cnt = 0放在 main函数的最开始呢，这是因为要在 main所有实例化对象定义之前就要将其初始化完成。 友元函数 首先，我们有这样一个需求，需要实现两个类的相加，下面是写出来的代码： #include #include #include using namespace std;class Point{private: int x; int y;public: Point(){} Point(int x, int y) : x(x), y(y) {} void setX(int x) { this->x = x; } void setY(int y) { this->y = y; } int getX(void) { return x; } int getY(void) { return y; }};Point add(Point &p1, Point &p2){ Point n; n.setX(p1.getX() + p2.getX()); n.setY(p1.getY() + p2.getY()); return n;}int main(int argc, char **argv){ Point p1(1, 2); Point p2(2, 4); Point result = add(p1,p2); cout << "the result is:" << "(" << result.getX() << "," << result.getY() << ")"<< endl; return 0;} 上述代码中存在一个缺点就是说，我们在进行 add()函数编写的时候，用到了两次 getX()和 getY()，这样就显得代码看起来十分的臃肿，所以也就有了如下的更改方式,我们可以将 Point add(Point &p1, Point &p2)函数设置成友元，那么在这样的基础上，就可以直接访问到 p1和 p2里面的成员，换句通俗的话来将，就是说，我把你当做朋友，你就获得了一些权限，更改的代码如下所示： class Point{private: int x; int y;public: Point(){} Point(int x, int y) : x(x),y(y){} friend Point add(Point &p1, Point &p2); };Point add(Point &p1, Point &p2){ Point n; n.x = p1.x + p2.x; n.y = p2.x + p2.y; return n;} 声明成友元之后，在函数里就可以访问到类里面的私有数据成员，大大简化了代码量。 运算符重载 上述介绍友元的时候，我们将两个实例化的对象进行相加，使用的是 C 语言的思路，但是对于 C++来说，其具备运算符重载的特性，也就是能够重载一个+号运算符用于类的相加。为了展开这个知识点，依旧先从之前学习 C语言时的角度去看这个问题，我们之前学习 C语言的时候，我们会接触到这样一个概念，就是++p 和 p++，比如有如下所示的代码： int a = 1;int b;b = ++a; 上述代码的意思分解一下是这样子的： int a = 1;int b;a = a + 1;b = a; 这样一来，b的结果就是 2。但是如果像下面这样子的代码： int a = 1;int b;b = a++; 上面的代码分解一下，就是下面这样子的： int a = 1;int b;b = a;a = a++; 这样子，运行后 b的结果是 1。 现在我们要来实现这个前 ++和后 ++的运算符重载，实现类里面成员的++，继续沿用上述的代码，基于 Point类，我们来编写重载的函数，代码如下所示： Point operator++(Point &p) /* 引用节省内存 */{ p.x = p.x + 1; p.y = p.y + 1; return p;} 前 ++和后 ++的运算符一致，然而在重载函数中，是通过形参的不同来进行重载函数的，因此，我们在编写后 ++的重载函数的时候，需要新增一个参数，比如下面的代码： Point operator++(Point &p, int a){ Point n; n = p; p.x = p.x + 1; p.y = p.y + 1; return n;} 上述的重载函数，因为都操作了类里面的私有数据成员，因此，必须将其声明为友元。下面是代码实现： class Point{private: int x; int y;public: Point(){} Point(int x, int y) : x(x), y(y){} friend Point operator++(Point &p); friend Point operator++(Point &p, int a); void printfInfo(void) { cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl; }}; 需要注意的一点是，上述的形参里面使用的是 p的引用，为什么要使用引用是因为引用传入的是地址，占四个字节的大小，但是如果传入的不是引用，那么就要占用整个类那么大的大小。这样做也就节省了存储空间。 紧接着，我们来编写主函数的代码： int main(int argc, char **argv){ Point p1(1, 2); Point p2; Point n; n = ++p1; n.printfInfo(); << << ; Point n2; n2 = p2++; n2.printfInfo();} 下面是代码的运行结果： image-20210126132545161 通过运行结果可以知道，我们实现了前 ++和 后++的效果。 上述便是本次教程分享的内容，其中提到了运算符重载这一知识点还包含很多的应用，本次只是简单地用一个例子进行了介绍，下期教程将详细介绍运算符重载地其他内容，本次的分享到这里就结束咯~ 本节教程所涉及的代码可以通过百度云链接的方式获取到 链接：https://pan.baidu.com/s/1tzqw1dVJBMHT4Lbr_-NwSg 提取码：5ugr 免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！
