《C++面向對象高效程式設計（第2版）》——2.12 類中的通路區域

本節書摘來自異步社群出版社《c++面向對象高效程式設計（第2版）》一書中的第章，第2.12節，作者： 【美】kayshav dattatri，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。

c++面向對象高效程式設計（第2版）

每個類都有3個不同的通路區域。在我使用過的所有oop語言中，隻有c++精心設計了這3個區域。

public區域是最重要的區域，為類的使用者指定了類的接口。任何客戶都可以通路public區域。

本書的源代碼樣式

（1）所有的類名都以t開始。類的行為與在語言中添加的新類型類似，是以使用字首t 1。但是，在表示實作這些類的檔案名時，去掉t。例如，包含tint接口的檔案名是int.h。

（2）所有的成員函數名，首字母大寫（如add()、flipslip()等）。

（3）所有的枚舉（enum）都以e開始，枚舉中的成員名以e開始。

（4）函數中的所有局部（自動）變量名，首字母小寫。

（5）所有的常量都用大寫字母和數字表示。例如：

const unsigned days_in_week = 7

（6）下劃線（_）用于命名常量（如上days_in_week所示）。

（7）頭檔案中的注釋置于聲明之前，簡短注釋可與代碼位于同一行。

（8）所有的資料成員（執行個體變量）都以下劃線（_）開始。

（9）全局變量和全局常量通常以g開始。

例如：

tint(int value);

tint(long mostsignificant, unsigned long leastsignificant);

tint(long value);

tint(short value);

tint();

tint(const tint&amp; arg);<code>`</code>

以上都是構造函數,它們的行為與重載函數（編譯器将它們作為函數名不同的重載函數來實作）類似。欲了解更多構造函數相關内容，請參閱第3章。

（2）析構函數（destructor）：名稱與類名相同，且帶字首~的成員函數稱為析構函數。在c++中，其他類型（或聲明）名稱都不會有~。當某個類對象不再處于程式段的作用域内時，該函數負責清理工作。與構造函數不同，一個類隻能有一個析構函數。析構函數在無用單元收集（garbage collection）中非常有用。

從一個函數（或塊）中退出時，編譯器将自動銷毀在該函數（或塊）中建立的對象。但是，對象可能已經聚集了資源（動态記憶體、磁盤塊、網絡連接配接等），這些資源儲存在對象的資料成員中，由成員函數操控。由于對象被銷毀（退出函數）後不可再用，是以，必須釋放該對象儲存的資源。但是，編譯器并不知道這些資源（它們可能由動态配置設定），是以，對象必須負責釋放它們。為了幫助對象完成這些工作，在退出函數（或塊）時，所有在該函數（或塊）中靜态建立（即不使用new()操作符建立）的對象都将調用析構函數。析構函數将釋放對象儲存的所有資源。換言之，析構函數提供了一種機制，即對象在被銷毀前可自行處理掉自身儲存的資源。參見下面複制構造函數的例子。析構函數的相關内容将在第3章中詳細讨論。

構造函數和析構函數都是特殊的成員函數。在聲明中，它們無任何傳回值類型，這表明它們不能傳回任何值2。

（3）複制構造函數（copy constructor）：這是一個特殊的構造函數，用于通過現有對象建立新對象，因而稱為複制構造函數。複制構造函數有獨特的函數原型（或簽名）3，很容易識别。當内置資料類型變量（如int和char）從一個函數按值傳遞至另一個函數時，由編譯器負責複制該變量，并将其副本傳遞給被調函數（called function）。當對象按值傳遞給一個函數時，該對象的副本必須像内置類型那樣被複制。然而，對象不是簡單變量，它們是由程式員實作的複雜實體。是以，編譯器在複制對象時需要幫助。邏輯上，應該由對象的實作者負責複制對象（内置類型的實作者是編譯器）。複制構造函數就提供了這樣的幫助。無論何時需要對象的副本，編譯器都會調用複制構造函數來複制對象。特别是，當類在它的實作中使用動态記憶體時，複制構造函數必不可少。如果類的實作者不提供複制構造函數，編譯器将會自動生成一個複制構造函數。至于這個生成的複制構造函數是否滿足類的要求，那完全是另一個問題，在此暫不作贅述。注意，複制構造函數是一個特殊語義的構造函數。我們在建立和初始化一個新對象（從無到有地建立）時調用普通構造函數，在通過現有對象建立一個新對象時才調用複制構造函數。這是複制構造函數與其他構造函數的主要差別。出現下列情況時，将調用複制構造函數：

tint a;

tint b(100);

// ...

a = b;　　 // 将b指派給a，a和b都已存在。<code>`</code>

注意，源對象是b，目的對象4是a。兩個對象都是程式員使用的現存對象。如果類的實作未提供指派操作符，在需要時編譯器會為類生成一個指派操作符。與複制構造函數的情況相同，編譯器生成的指派操作符是否滿足類對象的要求是另一個問題，在此暫不作贅述。編譯器生成的指派操作符相當簡單，通常用處不大。詳見第3章。

（5）其他函數都是類的普通成員函數，它們通過<code>tint</code>類的對象來操作。隻有類的現有對象才能使用該類的成員函數（更精确地說是非靜态成員函數）。

（6）操作符函數（<code>operator function</code>）：tint是我們定義的新類型，我們希望提供一些操作符（如同+和-）讓該類型更有用。也就是說，應該可以像整數（<code>int</code>）那樣使用tint類對象。例如：

// tint類型的操作符

tint operator+(const tint&amp; operand1, const tint&amp; operand2);

tint operator-(const tint&amp; operand1, const tint&amp; operand2);

// 諸如此類... 已略去<code>`</code>

為盡可能簡化示例，略去若幹細節。欲了解友元函數的概念，詳見第7章。

（7）成員函數聲明中const的意義：在以上示例的頭檔案中，許多函數後都綴有const關鍵字。例如：

<code>void print() const;</code>

這個const應用于函數，而非任何參數。這樣的函數稱為const成員函數，隻有成員函數（非普通函數）可以聲明為<code>const</code>。類的資料成員、函數的參數、對象、普通變量等也都可以聲明為<code>const</code>。<code>const</code>成員函數保證在被調用期間，不會改變調用對象的狀态。該例中，<code>print()</code>函數確定在被調用期間，不會修改調用對象的資料成員。這樣的函數稱為選擇器（selector），它隻能從對象中讀取資料，不能在對象的資料成員中寫入（修改）資料。是以，

typedef short errorcode;

class tlaserdiscplayer {

　　　 public:

　　　　 // 操作

　　　　 errorcode　play(unsigned atchapter=0);

　　　　 errorcode　　stop(void);

　　　　 errorcode　searchfor(unsigned chapter);

　　　　 errorcode　opentray();

　　　　 errorcode　closetray();

　　　　 void　　poweron();

　　　　 void　　poweroff();

　　　　 errorcode　pause();

　　　　 // 構造函數

　　　　 tlaserdiscplayer();

　　　　 // 析構函數

　　　　 ~tlaserdiscplayer();

　　　　 // 略去其他函數

　　　 private:

　　　　 enum etraystatus { eclosed, eopen };

　　　　 enum epowerstatus { eoff, eon };

　　　　 enum eplayermode { eplay, esearch, epause, estop };

　　　　 etraystatus　 _traystatus;　 // 打開或關閉

　　　　 epowerstatus　_powerstatus;　// 開機或關機

　　　　 eplayermode　 _playermode;　 // 播放、查找等

　　　　 // 略去其他成員

};<code>`</code>

以上的類聲明未揭示任何關于如何實作接口函數（或簡稱接口）的細節。在c++中，這樣的類聲明稱為接口檔案（interface file）或類頭檔案（class header file），常字尾.h擴充名。是以，以上示例的檔案表示為int.h。