C++（2）（数据的共享与保护）

作用域：

1.局部作用域：

       形参列表中形参的作用域：从声明处开始，到整个函数体结束为止（也就是右大括号}）函数体内声明的变量同理，也是从从声明处开始，到整个函数体结束为止。

-->具有局部作用域的变量成为局部变量

2.类作用域：

       类可以被看成是一组有名成员的集合,类X的成员m具有类作用域,
       对m的访问方式有如下3种：
       (1）如果在X的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符,那么在该函数内可以直接访问成员m。也就是说m在这样的函数中都起作用。

class X {
public:int m; // 类的成员变量void memberFunction() {m = 10; // 直接访问成员变量m// 在这里，m引用的是类的成员变量，因为没有同名的局部变量}void anotherFunction() {int m; // 局部变量mm = 20; // 这里的m引用的是局部变量// 如果要访问类的成员变量m，需要使用this指针this->m = 30; // 使用this指针来明确引用类的成员变量}
};

       在memberFunction中，由于没有声明同名的局部变量，可以直接使用m来引用类的成员变量。而在anotherFunction中，由于存在一个同名的局部变量m，因此直接使用m会引用局部变量。
如果要引用类的成员变量，需要使用this->m来明确指出（this指针是一个指向当前对象的指针，它允许你访问该对象的成员变量和成员函数。在非静态成员函数中，this指针是隐含存在的，即使你没有显式地使用它。）。
    (2）通过表达式x. m或者X::m。这正是程序中访问对象成员的最基本方法。X.:m的方式一般用于访问类的静态成员。
    (3）通过ptr一>m这样的表达式,其中 ptr为指向X类的一个对象的指针。

3.命名空间作用域

 为了消除不同模块的类和函数之间由于重名引发的错误，所以创造了命名空间。实际上就是为了区分：成都的解放路和南京的解放路，消除歧义。

 命名空间语法形式：

 namespace命名空间名{
 命名空间内的各种声明(函数声明、类声明、……)
 }

引用其他命名空间类名或函数名：命名空间名::标识符名

someNs :: SomeClass objl ;
//声明一个SomeNs : : someclass型的对象obj1

使用命名空间：两种方法

1.using命名空间名::标识符名;

2.using namespace命名空间名;（使用cout：using namespace std）

       前一种形式将指定的标识符暴露在当前的作用域内,使得在当前作用域中可以直接引用该标识符;后一种形式将指定命名空间内的所有标识符暴露在当前的作用域内,使得在当前作用域中可以直接引用该命名空间内的任何标识符。

特殊的命名空间：全局命名空间和匿名命名空间

      全局命名空间实际上就是程序的全局作用域内的所有名称（除显式声明的命名空间之外，也就是没起名字，作用在全局作用域之内，就在全局命名空间内）

     匿名命名空间尝尝用来屏蔽不希望暴露给其他源文件的标识符，该作用域内的名称只在定义它们的源文件中可见，而不需要在头文件中进行声明。（本文件中调用时直接拿名字即可，不需要::，有点类似于static）

匿名对象：

       在C++中，匿名对象是指那些没有名字的对象，它们通常是通过临时表达式创建的。这些临时对象在它们的生命周期内（一般是调用的表达式）是有效的，但在表达式结束时就会被销毁。

       匿名对象通常不提供名称，因此它们无法被外部访问。这主要是因为它们是临时的，而且没有显式的名称来引用它们。匿名对象通常用于构造函数、函数参数、返回值、表达式等，它们在生命周期结束时就会被销毁。

      需要注意的是，匿名对象在使用时位const属性，也就是说，下列语句会报错：

Clock &ref = Clock(10,20,30);

做法：

左值引用，并且加入const：

const Clock &ref = Clock(10,20,30);

右值引用（上式的一种优化，因为const 左值显然没有意义）：

Clock &&ref = Clock(10,20,30);

注意以下代码：

int &&ref = 10;
ref = 100;
cout << ref << endl;

      此时输出为100，但是显然10是一个常量，更确切的说是一个匿名对象，显然其时只读的，但是ref的输出变为了100，这意味着ref在栈区另外开辟了一个变量，其值为100，而此时10

对象的生存期与可见性：

可见性：

     可见性其实就是小的作用域可以屏蔽大的作用域中的同名变量,这点与C语言相似

生存期：

静态生存期：如果对象的生存期与程序的运行期相同,则称它具有静态生存期。（也就是static修饰的变量以及全局变量）

动态生存期：诞生于声明点，结束于块执行完毕之时

类的静态成员：

        类属性是描述类的所有对象共同特征的一个数据项,对于任何对象实例,它的属性值是相同的。举个例子，就像一个公司的名字，无论来几个员工，它都是一样的，且只有一份（意味着它是static），这时，它的生存期变为了静态生存期，

静态数据成员：

        此时，由于静态数据成员不属于任何一个对象，类名::标识符，--->在类的定义中只进行声明，而在使用时进行类名限定定义性声明（由于未分配对象时没有空间，所以要额外定义，通过其静态生命周期来推断出其应该使用全局变量的方式来定义，且此时不需要static修饰）

class SingelTon
{
public:static SingelTon *getIntance(){if(m_p == NULL){m_p = new SingelTon;}return m_p;}static void destroyIntance(){delete m_p;m_p = NULL;}static int getCounter(){return counter;}private:SingelTon(){++counter;}SingelTon(const SingelTon &){}~SingelTon(){--counter;}static SingelTon *m_p; //声明static int counter;
};SingelTon *SingelTon::m_p = NULL;  //限定性声明  
int SingelTon::counter = 0;

静态函数成员：

   与数据成员相似，只有一份，静态生存期，可以直接通过类名调用，但是：

   1.无this指针：静态成员函数内部没有this指针，这意味着它们不能直接访问非静态成员变量或非静态成员函数。

   2.不能访问非静态成员：由于没有this指针，静态成员函数不能直接访问非静态成员变量或非静态成员函数。如果需要访问这些成员，可以通过类名或对象名来访问。

int main () {Point : : showCount () ;/直接通过类名调用函数,输出对象个数的初始值Point a (4,5);cout<< "Point A,"<<a.getx ()<<","<<a.getY ();a.showCount ( ) ;Point b (a) ;cout<< "Point B, "<<b.getx ( )<<","<<b.getY () ;B.showcount ( ) ;
}

常对象：

    常对象必须进行初始化，且在整个生存周期内不能被更新

    const 类型说明符 对象名

const int n= 10;
//正确，用10对常量n进行初始化
n= 20;
//错误，不能对常量赋值

const修饰的类成员：

1.常成员函数

使用const关键字修饰的函数为常成员函数﹐常成员函数声明的格式如下:

类型说明符 函数名(参数表) const ;

注：

1.const是函数类型的一个组成部分，所以不论声明还是定义都需要加上const

2.如果一个对象是常对象，那么该常对象只能调用其常成员函数，而不能调用其他的成员函数

3.无论是否通过常对象调用，目的对象都视为常对象，因此常成员函数不能更新目的对象的数据成员，也不能调用没有用const修饰的成员函数

4.const函数可以用于重载函数的区分：

常对象调用常成员函数

非const的对象一般调用不用const修饰的成员函数        

2.常数据成员

常数据成员只能通过初始化列表来进行初始化

而静态成员要在类外说明以及初始化

3.常引用

  在声明引用时使用const修饰，那么此时声明的引用就是常引用。-->常引用的对象不能被更新

  声明形式：const 类型说明符 & 对象名；

  const引用后，其在参数传递时可以传递常对象

  需要注意的是，const不仅可以引用常对象，也可以引用普通对象，而在引用普通对象时，将这个普通对象当做常对象

 在实际使用时，如果不需要对实参进行更改，使用常引用可以避免意外对实参修改

class Point
{
public:Point (int x=0, int y=0) : x(x) , y(y){}int getx () { return x; }int gety () { return y; }friend float dist (Point &p1,Point &p2);//友元函数声明
private:int x,y;};float dist (const Point &p1,const Point &p2)
{//友元函数实现double x = p1.x - p2.x;//通过对象访问私有数据成员double y = p1.y - p2.y;return static_cast<float> (sqrt(x*x + y*y));
}

友元函数与友元类：

友元函数：

   友元函数是在类中运用关键字friend修饰的非成员函数，但是在其函数体中可以通过对象名访问类的私有或保护成员

   也就是相当于：有一个函数void test()（不在类内），只要在类内声明friend void test();，那么此时该函数可以访问器私有或保护成员

class Point
{
public:Point (int x=0, int y=0) : x(x) , y(y){}int getx () { return x; }int gety () { return y; }friend float dist (Point &p1,Point &p2);//友元函数声明
private:int x,y;};float dist (Point &p1,Point &p2)
{//友元函数实现double x = p1.x - p2.x;//通过对象访问私有数据成员double y = p1.y - p2.y;return static_cast<float> (sqrt(x*x + y*y));
}

友元类：

         同友元函数一样若A类为B类的友元类，则A类的所有成员函数都是B类的友元函数﹐都可以访问B类的私有和保护成员。语法形式：

class B{//B类的成员声明……friend class A;……//声明A为B的友元类
};

注：

      1.友元关系是不能被传递的，B类是A类的友元类，C类是B类的友元类，但是C类并不是A类的友元类

      2.友元关系是单向的，B类是A类的友元，B类可以访问A类的私有或保护数据，但是A类不能访问B类的私有或保护数据

      3.友元关系不能被继承，也就是B的派生类不能继承B的友元。