C/C++编程：用户自定义类型

秒速五厘米 2023-01-02 14:21 160阅读 0赞

# 结构 #

#include <iostream>
    
    struct Vector{
        
        int size;
        double  *elem;
    };
    
    
    // &表示通过非const引用的方式传递v，这样Vector_init就可以修改v指向的变量了
    void Vector_init(Vector &v, int s){
        
        // new 表示从动态内存（也叫做堆）的区域中分配内存
        // new出来的对象独立于它所处的作用域，它会一直存活到使用delet销毁它为止
        v.elem = new double[s];
        v.size = s;
    }
    
    void f(Vector v, Vector &rv, Vector *pv){
        
        printf("size = %d\t", v.size); // 通过名字访问
        printf("size = %d\t", rv.size); // 通过引用访问
        printf("size = %d\n", pv->size); // 通过指针访问
    }
    
    using namespace std;
    //从cin 读入 个整数 然后返回这些整数的和
    double read_and_sum(int s){
        
        int i = 0;
        double  sum = 0;
        Vector v;
    
        Vector_init(v, s);
    
        f(v, v, &v);
    
        for(i = 0; i < s; i++){
        
            cin >> v.elem[i]; // 读入元素
        }
    
        for(i = 0; i < s; i++){
        
            sum += v.elem[i];
        }
    
        return sum;
    }
    
    
    
    
    
    int main() {
        
        printf("sum = %f", read_and_sum(5));
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20210106103715895.png]

# 类 #

#include <iostream>
    
    class Vector{
        
    public:
        //与所属类同名的"函数"称为构造函数 constructor )，即它是用来构造类的对象的 ---》 相当于vector init()
        //构造函数有一个特性与普通函数不同，它确保只用于初始 类的对象，因此定义 个构造函数可以解决类变量未初始化问题
        //Vector(int) 规定了 Vector 对象的构造方式，此处意味着需要一个整数来构造对象，这个整数用于指定元素的数量
        // 该构造函数使用成员初始值列表来初始化 Vector成员:elem{new double[s]}, size{s}
        Vector(int s) :elem{
        new double[s]}, size{
        s}{
        }
        double &operator[](int i){
         return elem[i];} // 通过下标访问元素
        int length() {
         return size;}
    
    
    private:
        int size;
        double  *elem;
    };
    
    void f(Vector v, Vector &rv, Vector *pv){
        
        printf("size = %d\t", v.length()); // 通过名字访问
        printf("size = %d\t", rv.length()); // 通过引用访问
        printf("size = %d\n", pv->length()); // 通过指针访问
    }
    
    using namespace std;
    //从cin 读入 个整数 然后返回这些整数的和
    double read_and_sum(int s){
        
        int i = 0;
        double  sum = 0;
        Vector v(s);
    
    
        f(v, v, &v);
    
        for(i = 0; i < s; i++){
        
            cin >> v[i]; // 读入元素
        }
    
        for(i = 0; i < s; i++){
        
            sum += v[i];
        }
    
        return sum;
    }
    
    
    
    int main() {
        
        printf("sum = %f", read_and_sum(5));
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][202101061101554.png]

Vector 对象是一个"句柄"，它包含指向元素的指针 elem) 以及元素的  
(size)

*  在不同Vector对象中元素的数量可能不同，
 *  同一个Vector对象在不同的时刻也可能含有不同数量的元素，但是Vector对象本身的大小永远保持不变

这时C++语言处理可变数量信息的一项基本技术：**一个固定大小的句柄指向”别处“（比如new处理的堆）的一组可变数量的数据**  
![在这里插入图片描述][2021010611020770.png]

我们常用的两个关键字**struct class 没有本质区别，唯一的不同是 struct 的成员默认是 public** 。例如，我们也可以为 st 定义构造函数和其他成员函数，这一点与class 完全一致

# 联合 #

`union`是一种特殊的结构(`struct`)，它的所有成员被分配在同一块内存区域中，因此，Union实际占用的空间就是它最大的成员所占的空间。显然，同一时刻union只能保存一个成员的值

# 枚举 #

`enum`

# 总结 #

*  把有关联的数据组织在 起( struct 或者 class）
 *  class 中区分接口部分和实现部分
 *  结构 struct 其实就是一个成员在默认情况下均为 public 的类
 *  构造函数负责执行和简化类的初始化过程
 *  避免使用"裸" union ，把它置于类当中形成类型域
 *  用枚举类型来表示一组命名的常量
 *  与"普通" enum 相比，建议使用 enum class ，这样可以省掉很多麻烦

其他：

*  头文件的作用是描述接口和强调逻辑结构
 *  如果源文件实现了头文件 中的函数，则应该把头文件 \#include IJ 源文件中;
 *  **不要在头文件中定义非内联函数**
 *  **不要在头文件中使用 using 指令**
 *  无法完成既定的任务时 记得抛出一个异常
 *  在设计阶段就想好错误处理的策略
 *  用专门设计的用户自定义类型作为异常类型(而非内置类型 )
 *  如果你的函数不抛出异常，那么把它声明成`noexcept`
 *  让构造函数建立不变式，不满足就抛出异常
    
     *  无论什么时候只要我们试图定义一个函数，就应该考虑它的前置条件是什么（如果前置条件不满足，函数就应该拒绝执行，举例：构造数组时size必须大于0），以及检验该条件的过程是否足够简洁
     *  对于类来说，假定某件事为真的声明成为**不定式**（举例：构造数组时size必须大于0）。建立类的不定式是构造函数的任务（从而成员函数可以依赖于该不定式），它的另一个作用是确保 成员函数退出时不变式仍然成立
 *  围绕不变式设计你的错误处理策略
 *  能在编译时检查的问题尽量在编译时检查(使用 `static_assert`)

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