C++ 数据共享与保护学习记载【代码】

一.项目一

1.头文件.h

1. //A.h
2. #pragma once
3. //防止头文件被重复包含（重复包含会被重复编译，也就是该类会被重复定义）
4. #ifndef HEAD_H
5. //等价于（ #if !defined(HEAD_H) )
6. //defined是一个预处理操作符，相当于一个表达式
7. #define HEAD_H
8. class A
9. {
10. public:
11.         static void f(A a);
12.         static void show();
13.         //构造函数
14.         //只能在初始化列表初始化常数据成员
15.         A(int x, int conx) :x(x), conx(conx) { x2++; }
16. private:
17.         int x;
18.         static int x2;
19.         const int conx;
20. };
21. //必须有结束指令
22. #endif

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1. //Clock.h
2. #pragma once
3. #include<string>
4. using namespace std;
5. class Clock
6. {
7. public:
8.     Clock();
9.     void setTime(int newH, int newM, int newS, string newN);
10.     void showTime() const;
11.     //友元类
12.     friend class Point;
13. private:
14.     int hour, minute, second;
15.     string name;
16.     //类的静态常量如果有整数类型或枚举类型，可以在定义中指定常量值（不分配内存，只是简单替换）
17.     static const int b = 10;
18. };
19. //内联函数不用分配内存（定义在头文件中）
20. inline int add(int a, int b) {
21.     return a + b;
22. }

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1. //Point.h
2. #pragma once
3. #include"Clock.h"
4. class Point
5. {
6. public:
7.         Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) {}
8.         int getX() const{ return x; }
9.         int getY() const{ return y; }
10.         //友元函数
11.         friend float dist(Point& p1, Point& p2);
12.         //作为Clock的友元类，可以访问其私有成员
13.         void show_Clock(Clock& c);
14. private:
15.         int x, y;
16. };

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2.源文件.cpp

1. //A.cpp
2. #include "A.h"
3. #include<iostream>
4. using namespace std;
6. //外部变量只能放在.cpp下，不能在.h下（定义型声明）（文件作用域）
7. extern int j = 20;
9. //外部函数（不声明，文件作用域）
10. void showing(){
11.         cout << "Hello Extern Function!--NOT--DEFINE" << endl;
12. }
13. //外部函数（声明为全局）
14. extern void showed() {
15.         cout << "Hello Extern Function!--DEFINE" << endl;
16. }
17. //静态函数（不能被其他编译单元引用）（静态生存期）
18. void static shows() {
19.         cout << "Hello Static Function!" << endl;
20. }
22. //必须在类外使用类名进行定义式声明（初始化）
23. int A::x2 = 0;
25. void A::f(A a) {
26.         // cout << x; //不能在静态成员函数中直接访问非静态成员，必须与特定成员相对
27.         cout << "a.x:" << a.x << endl;
28.         cout << "x2:" << x2 << endl; // 可以直接访问静态成员
30. }
32. void A::show() {
33.         cout << "x2:" << x2 << endl;
34. }

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1. //Clock.cpp
2. #include "Clock.h"
3. #include<iostream>
4. #include<string>
5. using namespace std;
6. //文件作用域（没有声明，但是在main函数中引用性声明，值也相同）
7. int i = 10;
8. Clock::Clock() :hour(0), minute(0), second(0) {
9.     cout << "调用构造函数" << endl;
10. }
12. void Clock::setTime(int newH, int newM, int newS, string newN) {
13.     name = newN;
14.     hour = newH;
15.     minute = newM;
16.     second = newS;
17. }
18. void Clock::showTime() const {
19.     cout << hour << ":" << minute << ":" << second << endl;
20.     cout << name << endl;
21. }

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1. //Point.cpp
2. #include "Point.h"
3. #include<iostream>
4. #include<cmath>
5. using namespace std;
6. //友元函数实现
7. float dist(Point& p1, Point& p2) {
8.         double x = p1.x - p2.x;
9.         double y = p1.y - p2.y;
10.         //static_cast是一种类型转换运算符，用于在编译时进行类型转换
11.         return static_cast<float>(sqrt(x * x + y * y));
12. }
14. void Point::show_Clock(Clock& c) {
15.         cout << "This is showed by Point" << this->x << " " << this->y << endl;
16.         cout << c.name << endl;
17. }

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3.主函数.cpp

1. //main.cpp
2. #include"Clock.h"
3. #include"A.h"
4. #include"Point.h"
5. #include<iostream>
6. #include<string>
7. using namespace std;
8. // 定义未指定初值的基本类型静态生存期变量，会被以0值初始化
9. // 声明具有静态生存期的对象
10. Clock globalClock;
12. int main() {
13.     //生存期
14.     cout << "生存期" << endl;
15.     cout << "First:" << endl;
16.     globalClock.showTime();
17.     globalClock.setTime(8, 30, 30, "theclock");
18.     Clock myClock(globalClock);
19.     cout << "Second:" << endl;
20.     myClock.showTime();
21.     //静态成员  
22.     A a1(100,100);
23.     A a2(99,100);
24.     //调用静态成员函数
25.     cout << "调用静态成员函数" << endl;
26.     A::f(a1);
27.     A::f(a2);
28.     A::show();
29.     //友元函数
30.     cout << "友元函数" << endl;
31.     Point myp1(1, 1), myp2(4, 5);
32.     cout << "The distance is:" << endl;
33.     cout << dist(myp1, myp2);
34.     //友元类
35.     //友元关系：不可传递，单向，不被继承
36.     //友元函数不仅可以是普通的函数，也可以是另外一个类的成员函数
37.     cout << "通过友元类输出私有类成员：" << endl;
38.     myp1.show_Clock(myClock);
39.     //调用内联函数
40.     cout << "4 + 5 = " << add(4, 5) << endl;
41.     //外部变量extern定义（引用性声明）
42.     extern int i;
43.     cout << "外部变量 i = " << i << endl;
44.     //在源文件中声明后还要再声明，此时值一致
45.     extern int j;
46.     cout << "外部变量 j = " << j << endl;
47.     //外部函数(使用要包含文件+函数声明)
48.     void showing();
49.     //extern void showing();//也可
50.     showing();
51.     void showed();
52.     showed();
53.     //不能访问其他编译单元静态函数
54.     //void shows();
55.     //shows();
57.     return 0;
58. }

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4.输出

1. 调用构造函数
2. 生存期
3. First:
4. 0:0:0
6. Second:
7. 8:30:30
8. theclock
9. 调用静态成员函数
10. a.x:100
11. x2:2
12. a.x:99
13. x2:2
14. x2:2
15. 友元函数
16. The distance is:
17. 5通过友元类输出私有类成员：
18. This is showed by Point1 1
19. theclock
20. 4 + 5 = 9
21. 外部变量 i = 10
22. 外部变量 j = 20
23. Hello Extern Function!--NOT--DEFINE
24. Hello Extern Function!--DEFINE

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二.个人银行账户管理系统

（主要添加静态数据成员static，常成员const，条件预编译，而且实现头文件源文件文件分离）
1.头文件.h

1. //account.h
2. #pragma once
3. //条件预编译指令
4. #ifndef __ACCOUNT_H__
5. #define __ACCOUNT_H__
6. class SavingsAccount
7. {
8. private:
9.         int id; //账号
10.         double balance; //余额
11.         double rate; //存款的年利率
12.         int lastDate; //上次变更余额的时期
13.         double accumulation; //余额按日累加之和
14.         static double total;        //所有账户总余额
15.         //记录一笔账, date为日期, amount为金额, desc为说明
16.         void record(int date, double amount);
17.         //获得到指定日期为止的存款金额按日累积值
18.         double accumulate(int date) const {
19.                 return accumulation + balance * (date - lastDate);
20.         }
21. public:
22.         SavingsAccount(int date, int id, double rate); //构造函数
23.         int getId() const { return id; }
24.         double getBalance() const { return balance; }
25.         double getRate() const { return rate; }
26.         static double getTotal() { return total; }
27.         void deposit(int date, double amount); //存入现金
28.         void withdraw(int date, double amount); //取出现金
29.         //结算利息，每年1月 1日调用一次该函数
30.         void settle(int date);
31.         //显示账户信息
32.         void show() const;
33.         //友元函数
34.         friend void show_items(SavingsAccount& s1);
35.         //友元类
36.         friend class AnotherAccount;
37. };
38. #endif

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1. //AnotherAccount.h
2. #pragma once
3. #include"account.h"
4. class AnotherAccount
5. {
6. //成员函数可以访问SavingsAccount的保护和私有成员
7. private:
8.         SavingsAccount S1;
9.         SavingsAccount S2;
10. public:
11.         AnotherAccount(SavingsAccount& s1,SavingsAccount& s2):S1(s1),S2(s2) {}
12.         void showing() const;
13. };

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2.源文件.cpp

1. //account.cpp
2. #include "account.h"
3. #include<iostream>
4. using namespace std;
6. // 一定要在类外初始化静态本地变量，不然会报错
7. double SavingsAccount::total = 0;
9. // 友元函数实现
10. void show_items(SavingsAccount& s1) {
11.         cout << "id:" << s1.id << "          balance:" << s1.balance << "          lastDate:" << s1.lastDate << endl;
12. }
14. //SavingsAccount类相关成员函数的实现
15. SavingsAccount::SavingsAccount(int date, int id, double rate)
16.         : id(id), balance(0), rate(rate), lastDate(date), accumulation(0) {
17.         cout << date << "\t#" << id << " is created" << endl;
18. }
19. void SavingsAccount::record(int date, double amount) {
20.         accumulation = accumulate(date);
21.         lastDate = date;
22.         amount = floor(amount * 100 + 0.5) / 100; //保留小数点后两位（四舍五入）
23.         balance += amount;
24.         total += amount;
25.         cout << date << "\t#" << id << "\t" << amount << "\t" << balance << endl;
26. }
27. void SavingsAccount::deposit(int date, double amount) {
28.         record(date, amount);
29. }
30. void SavingsAccount::withdraw(int date, double amount) {
32.         if (amount > getBalance())
33.                 cout << "Error: not enough money" << endl;
34.         else
35.                 record(date, -amount);
36. }
37. void SavingsAccount::settle(int date) {
38.         double interest = accumulate(date) * rate / 365; //计算年息
39.         if (interest != 0)
40.                 record(date, interest);
41.         accumulation = 0;
42. }
43. void SavingsAccount::show() const{
44.         cout << "#" << id << "\tBalance: " << balance;
45. }

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1. //AnotherAccount.cpp
2. #include "AnotherAccount.h"
3. #include<iostream>
4. using namespace std;
5. //访问SavingsAccount的私有成员
6. void AnotherAccount::showing() const{
7.         if (S1.balance > S2.balance) {
8.                 cout << "The bigger is:" << S1.id << "   balance:" << S1.balance << endl;
9.         }
10.         else if (S1.balance < S2.balance) {
11.                 cout<< "The bigger is:" << S2.id << "   balance:" << S2.balance << endl;
12.         }
13.         else {
14.                 cout << "No one bigger than the other" << endl;
15.         }
16. }

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3.主函数.cpp

1. //5-11.cpp
2. #include<iostream>
3. #include"account.h"
4. #include"AnotherAccount.h"
5. using namespace std;
7. int main() {
8.         //建立几个账户
9.         cout << "建立账户：" << endl;
10.         SavingsAccount sa0(1, 1234567, 0.02);
11.         SavingsAccount sa1(5, 7654321, 0.025);
12.         //几笔账目
13.         cout << "记账：" << endl;
14.         sa0.deposit(5, 670000);
15.         sa1.deposit(6, 700000);
16.         sa0.deposit(60, 5500);
17.         sa1.withdraw(70, 4000);
18.         //开户后第100天到了银行的计息日，结算所有账户的年息
19.         cout << "结息：" << endl;
20.         sa0.settle(100);
21.         sa1.settle(100);
22.         //输出各个账户信息
23.         cout << "输出各个账户信息：" << endl;
24.         sa0.show();
25.         cout << endl;
26.         sa1.show();
27.         cout << endl;
28.         cout << "利用静态本地变量const唯一初始化性输出total：" << endl;
29.         cout << "Total:" << SavingsAccount::getTotal() << endl;
30.         //利用友元函数输出账户信息
31.         cout << "利用友元函数输出账户信息:" << endl;
32.         show_items(sa0);
33.         show_items(sa1);
34.         //友元类
35.         cout << "友元类访问私有成员然后输出：" << endl;
36.         AnotherAccount s1(sa0,sa1);
37.         s1.showing();
38.         return 0;
39. }

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4.输出

1. 建立账户：
2. 1       #1234567 is created
3. 5       #7654321 is created
4. 记账：
5. 5       #1234567        670000  670000
6. 6       #7654321        700000  700000
7. 60      #1234567        5500    675500
8. 70      #7654321        -4000   696000
9. 结息：
10. 100     #1234567        3499.73 679000
11. 100     #7654321        4498.63 700499
12. 输出各个账户信息：
13. #1234567        Balance: 679000
14. #7654321        Balance: 700499
15. 利用静态本地变量const唯一初始化性输出total：
16. Total:1.3795e+06
17. 利用友元函数输出账户信息:
18. id:1234567        balance:679000         lastDate:100
19. id:7654321        balance:700499         lastDate:100
20. 友元类访问私有成员然后输出：
21. The bigger is:7654321   balance:700499

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三.其他

1.限定作用域的enum枚举类

1. //限定作用域的enum枚举类
2. #include<iostream>
3. #include<string>
4. using namespace std;
5. enum color { red, yellow, green };
6. //enum color1 { red, yellow, green }; //错误，枚举类型不能重复定义
7. enum class color2 { red, yellow, green }; // 正确 限定作用域的枚举元素被隐藏
8. color c = red;
9. //color2 c1 = red; // color类型的值不能用来初始化color2类型实体
10. color c2 = color::red; // 显式的访问枚举元素
11. color2 c3 = color2::red; // 使用color2枚举元素
12. struct SColor {
13.     enum color { red, yellow, green };
14. };
15. SColor::color c = SColor::red; // 正确使用未限定作用域的枚举元素

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2.常成员函数举例

1. //常成员函数举例
2. #include<iostream>
3. using namespace std;
5. class R {
6. public:
7.         R(int r1, int r2) :r1(r1), r2(r2) {}
8.         void print();
9.         void print() const;
10. private:
11.         int r1, r2;
12. };
14. void R::print() {
15.         cout << r1 << "---" << r2 << endl;
16. }
18. void R::print() const {
19.         cout << r1 << "+++" << r2 << endl;
20. }
24. int main() {
25.         R a(5, 4);
26.         a.print(); //调用普通函数成员
27.         const R b(20, 25);
28.         b.print(); //调用常函数成员
29.         return 0;
30. }

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1. //输出
2. 5---4
3. 20+++25

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