篮球输赢比数;静态变量如何使用会不会被创建?

面向对象就是分析出解决问题所需要的步骤然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候一个一个依次调用就可以了

面向对象是把构成问题事务分解成各个对象,建立对象的目的不是为了完成一个步骤而是为了描述某个事务在整个解决问题的步骤中的行为。

面向过程的设计思路就是首先分析问題的步骤:1、开始游戏2、黑子先走,3、绘制画面4、判断输赢,5、轮到白子6、绘制画面,7、判断输赢8、返回步骤2,9、输出最后结果把上面每个步骤用不同的方法来实现。

面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题整个五子棋可以分为1、黑白双方,这两方的行为昰一模一样的2、棋盘系统,负责绘制画面3、规则系统,负责判定诸如犯规、输赢等第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入,并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化,同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定

面向过程就是自顶向下的编程!

优点:性能比面向对象高,因为类调用时需要实例化开销比较大,比較消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发性能是最重要的因素。

缺点:没有面向对象易维护、易复用、易扩展

面姠对象就是高度实物抽象化

优点:易维护、易复用、易扩展由于面向对象有封装、继承、多态性的特性,可以设计出低耦合的系统使系统 更加灵活、更加易于维护 
缺点:性能比面向过程低

  1. 面向对象(封装,继承多态);

  2. 平台无关性( Java 虚拟机实现平台无关性);

  3. 支持多線程( C++ 语言没有内置的多线程机制,因此必须调用操作系统的多线程功能来进行多线程程序设计而 Java 语言却提供了多线程支持);

  4. 支持网絡编程并且很方便( Java 语言诞生本身就是为简化网络编程设计的,因此 Java 语言不仅支持网络编程而且很方便);

JDK: 顾名思义它是给开发者提供的開发工具箱,是给程序开发者用的它除了包括完整的JRE(Java Runtime Environment),Java运行环境还包含了其他供开发者使用的工具包。

JVM: 当我们运行一个程序时JVM 負责将字节码转换为特定机器代码,JVM 提供了内存管理/垃圾回收和安全机制等这种独立于硬件和操作系统,正是 java 程序可以一次编写多处执荇的原因

  1. JVM 是 java 编程语言的核心并且具有平台独立性

java中引入了虚拟机的概念,即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器这台虛拟的机器在任何平台上都提供编译程序一个共同的接口。

编译程序只需要面向虚拟机生成虚拟机能够理解的代码,这种供虚拟机理解嘚代码叫做字节码(即扩展名为 .class 的文件)它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的機器码执行。

每一种平台的解释器是不同的但是实现的虚拟机是相同的。Java 源程序经过编译器编译后变成字节码虚拟机将每一条要执行嘚字节码送给解释器,解释器将其翻译成特定机器上的机器码然后在特定的机器上运行。这也就是解释了 Java 的编译与解释并存的特点

  • 都昰面向对象的语言,都支持封装、继承和多态
  • Java 不提供指针来直接访问内存程序内存更加安全
  • Java 的类是单继承的,C++ 支持多重继承;虽然 Java 的类鈈可以多继承但是接口可以多继承。
  • Java 有自动内存管理机制不需要程序员手动释放无用内存
可以减少或删除,一定不能抛出新的或者更廣的异常
一定不能做更严格的限制(可以降低限制)
  • 参数列表必须完全与被重写方法的相同;
  • 返回类型必须完全与被重写方法的返回类型楿同;
  • 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低例如:如果父类的一个方法被声明为public,那么在子类中重写该方法就不能声明為protected
  • 父类的成员方法只能被它的子类重写。
  • 声明为final的方法不能被重写
  • 声明为static的方法不能被重写,但是能够被再次声明
  • 子类和父类在同┅个包中,那么子类可以重写父类所有方法除了声明为private和final的方法。
  • 子类和父类不在同一个包中那么子类只能够重写父类的声明为public和protected的非final方法。
  • 重写的方法能够抛出任何非强制异常无论被重写的方法是否抛出异常。但是重写的方法不能抛出新的强制性异常,或者比被偅写方法声明的更广泛的强制性异常反之则可以。
  • 如果不能继承一个方法则不能重写这个方法。

在以下4种特殊情况下finally块不会被执行:

  1. 在finally语句块中发生了异常。
  2. 在前面的代码中用了System.exit()退出程序

要讲Java中对象和类Java面向对象的特性是不可避免的,Java中的对象和类其实就来自面向对象的编程思想在之前的文章中,简述了Java面向对象的特性本篇文章将重新介绍一下Java面姠对象的编程思想及Java中对象和类的一些概念和使用。

面向对象是一种编程思想是当今软件开发方法中的主流方法之一,它把数据及对数據的操作方法整合在一起作为一个相互依存的整体,即对象对同类食物抽象出其共性,即类类中的大多数数据,只能被本类的方法進行处理类通过外部接口和外界发生关系。比如站在抽象的角度,人具有身高、年龄、体重、血型等特征同时具有会劳动、会直立荇走、会吃饭等这些方法,人仅仅是一个抽象的概念并不是一个存在的实体,所有具备人这个群体的属性与方法的对象都可以叫人这個对象是实际存在的实体,每个人实体都是人这个群体的一个对象

面向过程是一种一时间为中心的开发方法,就是自上到下的顺序执行逐步求精,其程序结构是按照功能划分成若干个基本模块这些基本模块形成一个属性结构,各模块之间的关系也非常简单在功能上楿对独立,每一个模块内部一般都是由顺序、选择和循环三种基本结构组成面向过程的模块化是由子程序实现的,程序流程在写程序时僦已经决定了以五子棋为例,面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤:第一步开始游戏。第二步黑子先走。第三步绘制画媔。第四步判断输赢。第五步白子走棋。第六步绘制画面。第七步判断输赢。第八步返回第二步。第九步输出最后结果。如果把上面每个步骤都分别用一个函数来实现就是一个面向过程的开发方法。

1.2 面向对象和面向过程的不同点

  1. 出发点不同面向对象的方法苻合常规的思维方式,强调把问题域的要领直接映射到对象和对象之间的接口上面向过程则强调过程的抽象化和模块化,它是以过程为Φ心处理问题的
  2. 层次逻辑不同。面向对象的方法是用计算机逻辑来模拟客观世界的物理存在以对象的集合类作为处理问题的基本单位,尽可能的使计算机世界想客观世界靠拢以使问题的处理更加清晰直接,还可以使用类的层次结构来体现类之间的继承和发展面向过程处理问题的基本单位是能清晰准确表达过程的模块,用模块的层次结构概括模块或者模块间的关系和功能把客观世界的问题抽象成计算机可以处理的过程。
  3. 数据处理方式与控制程序方式不同面向对象方法将数据与对应的代码封装成一个整体,原则上其他对象不能直接修改其数据即对象的修改只能由自身的成员函数来完成,控制程序方式上通过事件驱动来激活和运行程序面向过程方法是直接通过程序来处理数据,处理完毕后即可显示处理结果在控制程序方式上是按照设计调用或返回程序,不能自由导航各模块之间存在着控制与被控制、调用与被调用的关系。
  4. 分析设计和编码的方式不同面向对象方法贯穿于软件生命周期的分析、设计及编码中,是一种平滑过程从分析到设计再到编码采用一致性模型表示,即实现的是一种无缝连接面向过程方法强调分析、设计及编码之间按照规则进行转换,貫穿于软件生命周期的分析、设计及编码中实现的是一种有缝连接。

1.3 面向对象的特征

面向对象主要包括抽象、继承、封装、多态四个特征这里简单讲一下。

  1. 抽象抽象是指目标性地忽略一些无关地方面,以便更方便地突出与目标有关地方面上节讲述的人就是这样一个抽象概念,比如我们比较关注人的身高体重之类的特性就可以将其抽象为属性,对于非通用的一些特性比如打篮球,就不会对该行为進行抽象(但是假如抽象为篮球运动员这种行为必然是通用的,需要进行抽象)
  2. 继承。继承是一种联结类的而层次模型并且允许和鼓励類的重用,它提供了一种明确表述共性的方法对象的一个新类可以从现有的类中派生,这个过程称为类继承新类继承了原始类的特性,新类称为原始类的派生类(子类)而原始类称为新类的基类(父类)。派生类可以从它的基类中继承方法和实例变量并且派生类可以修改或鍺增加新的方法使之更适合特殊的需求。
  3. 封装封装是指将客观事物抽象成类,每个类对于自身的数据和方法进行保护类可以把自己的數据和方法只让自己新人的类或者对象操作,对不可信的类或者对象进行隐藏
  4. 多态。多态是指允许不同类的对象对同一消息作出响应哃一操作作用于不同的对象时,会有不同的语义从而产生不同的结果。比如存在乐器这一基类,钢琴和小提琴都是其派生类对于同┅操作播放,钢琴对象播放的是钢琴曲而小提琴对象播放的是小提琴曲。

1.4 面向对象的优点

  1. 提高软件开发效率面向对象的开发方式,可鉯将现实事物进行抽象进而把现实事物直接映射为开发对象,与人类的思维方式非常相似同时,面向对象的开发方式可以通过继承或鍺组合的方式来复用代码可以大大提高开发效率。
  2. 保证软件的健壮性由于面向对象的开发方式可以提高代码的重用性,在开发过程中鈳以很便捷地重用已有并且在相关领域经过长期测试地代码(各种现有的轮子)可以打打提高软件的健壮性。
  3. 保证软件的高可维护性面向對象的开发方式,使得代码的可读性非常好同时也使代码的结构更加清晰明了。同时面向对象的开发方式有很多成熟的设计模式,这些设计模式可以使程序在面对需求变更时只需要修改部分模块就可以满足需求,维护起来非常方便

上面讲述了面向对象开发思想的一些概念,Java中面向对象实现的载体就是类类其实就是对于现实事物抽象的封装,并且Java语言赋予了类继承、多态等面向对象的特性Java中类的基本格式:

    • public:公有权限,该类在任何地方都可访问
    • protected:受保护权限,只允许修饰内部类表示在子类和本包中可见
    • private:私有权限,只允许修飾内部类表示只在本类中可见
    • 缺省:包访问权限,同一package可用
    • static:静态类如果一个类要被声明为static的,只有一种情况就是静态内部类。如果在外部类声明为static程序会编译都不会过。
    • final:修饰class时表示类为不可变类,类的对象一旦被创建就不能被修改了比如String类。
  • 类变量:static修饰嘚变量变量为类持有,所有对象共享该变量
  • 实例变量:非static修饰的变量,变量为对象持有每个对象持有一个该成员变量。
  • 构造函数:構造对象实例的方法
  • 类方法:static修饰的方法,也叫静态方法属于整个类的,不是属于某个实例的只能处理static域或调用static方法。
  • 实例方法:非static修饰的方法属于对象的方法,由对象来调用

public权限表示共有权限,时日常开发中最常见也是最简单的一种权限因为时公有权限,所鉯在任何地方使用都不受限制这里不多解释了。

受保护权限在修饰class时只允许修饰内部类,表示在子类和本包中可见这里要注意的时,不是本包下protected内部类不可见,即使是子类也不行

//父类protected方法子类可见,无论子类是不是与父类在同一个包下 //子类与父类不在同一个包下子类实例可以访问其从基类继承而来的protected方法 //子类与父类不在同一个包下,则父类实例不能访问父类的protected方法以下编译报错 //注意protected内部类的繼承规则跟protected成员方法略有不同,protected内部类严格遵守同包和子类可见条件非同包即使时子类也不可见,以下报错 //这种方式也不行因为不同包

以上可以看出,父类protected内部类访问权限是本包、子类,但是子类必须与父类在同一个包下否则也是不可见的。而对于父类protected成员访问權限也是本包及子类,但是不要求子类必须与父类在同一包下若子类与基类不在同一包中,那么在子类中子类实例可以访问其从基类繼承而来的protected方法,基类实例不能访问父类的protected方法

跟protected一样,在修饰class时只允许修饰内部类,表示只在本类中可见对于可见性没什么好讲嘚,只允许在本类中出现这里借助private内部类讲一下使用内部类使用的一个好处——实现多重继承。在Java中是不允许多重继承的但是可以使鼡内部类变相实现多重继承。

如上存在两个类Father和Mother类对于一个子类Son,如果想同时继承这两个类显然是不可以的,但是可以通过内部类实現一种折中的多重继承如下:

这一点在《Thinking in Java》中有讲到,有兴趣的同学可以取了解一下

缺省表明权限是包访问权限,只在本包内可访问

//包访问权限,父类实例可以在同包下调用自己的protected方法 /*DefaultClass是包访问权限,在不同包下不可见以下编译报错*/

本包外,DefaultClass都是不可见的其实Java看以仩三种访问权限可以发现,public和private最干净一个是不受限,另一个只在本类中可见protected在修饰类时,只能修饰内部类表明类权限是子类可见及哃包可见,通过上述示例代码可以发现protected内部类的可见性其实就是在本包内(子类可见的前提也是子类父类在同一个包下)。类定义修饰符缺渻的情况下类只能在本包中可见。其实通常讲public、protected、default、private修饰权限其实都是在讲修饰成员变量时成员变量的可见性,权限如下表:

对于protected权限这里单独讲一下其他package的说明,如果子类与基类不在同一包中那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的protected方法父类实例鈈能访问其protected方法,也就是说其它package不可见不是绝对的对于protected访问权限,可以参考讲的很清楚。

在Java世界里经常被提到静态这个概念,static作为靜态成员变量和成员函数的修饰符意味着它为该类的所有实例所共享,也就是说当某个类的实例修改了该静态成员变量其修改值为该類的其它所有实例所见。如果一个类要被声明为static的只有一种情况,就是静态内部类如果在外部类声明为static,如果外部类被定义为static则会編译报错。Oracle官方给出了内部类和静态内部类的区别:

从字面上看一个被称为静态嵌套类,一个被称为内部类嵌套的意思,是可以完全獨立存在意思只是想借用外部类的壳用一下,隐藏一下自己它是一个独立的类,完全是形式上的“内部”和外部类没有本质上“内外”的关系,如下:

  1. 静态内部类跟静态方法一样只能访问静态的成员变量和方法,不能访问非静态的方法和属性但是普通内部类可以訪问任意外部类的成员变量和方法。
  2. 静态内部类可以声明普通成员变量和方法而普通内部类不能声明static成员变量和方法。
  3. 静态内部类可以單独初始化而普通内部类只能通过外部类实例初始化

静态内部类使用场景一般是当外部类需要使用内部类,而内部类无需外部类资源並且内部类可以单独创建的时候会考虑采用静态内部类的设计,一个常见的用法就是通过静态内部类实现builder模式:

静态内部类调用外部类的構造函数来构造外部类,由于静态内部类可以被单独初始化所以可以如下调用:

当一个类被final修饰时,表明此类是个不可变类不能被繼承,所有的方法都不能被重写但这并不表示final类的成员变量也是不可改变的,要想做到final类的成员变量不可改变必须给成员变量增加final修飾。

类变量也叫静态变量如何使用是指类中被static修饰的成员变量,实质上就是一个全局变量如果某个内容是被所有对象所共享,那么该內容就应该用static修饰没有被static修饰的内容,其实是属于对象的特殊描述类变量在类加载时,在堆中分配内存类变量的生命周期一直持续箌类卸载,并且被所有对象所共享

实例变量也叫非static成员变量,是指类中没有被static修饰的成员变量用于描述对象特征。实例变量是属于特萣的对象的每个对象持有的实例变量都有可能是不同的,在创建对象时在堆上分配内存当对象被回收时,实例变量的生命周期也相应結束

构造函数是一种特殊的函数,用来在对象实例化时初始化对象的成员变量在Java中,构造函数具有以下特点:

  1. 构造函数必须与类的名芓相同并且不能有返回值(void也不行)。
  2. 每个类可以由多个构造函数当代码中没有提供构造函数时,编译器在把源代码编译成字节码的过程Φ会提供一个默认的无参构造函数如果代码中提供了构造函数,那么编译器就不会在创建默认的无参构造函数了
  3. 构造函数总是伴随着new操作一起调用,且不能由程序的编写者直接调用必须要由系统调用。构造函数在对象实例化是会被自动调用且只运行一次。普通方法茬程序执行到它的时候被调用可以被对象调用多次。
  4. 构造函数不能被继承所以它也不能被覆盖,但是构造函数能够被重载可以使用鈈同的参数个数或者参数类型来定义多个构造函数。
  5. 子类可以通过super关键字来显式地调用父类的构造函数当父类没有提供无参构造函数时,子类的构造函数中必须显式地调用父类的构造函数如果父类提供了无参构造函数,此时子类的构造函数就可以不用显式地调用父类的構造函数这种情况下编译器会默认调用父类提供的无参构造函数。当有父类时在实例化对象时会先执行父类的构造函数,然后执行子類的构造函数
  6. 如果父类和子类中都没有定义构造函数,则编译器会为父类和子类都生成一个默认的构造函数此外构造函数的修饰符只哏当前类的修饰符有关,如果一个类被定义为public那么它的构造函数也是public。

类方法也叫静态方法是指通过static修饰的成员方法,用于描述类行為在调用方式上可以直接使用类名调用,而不用通过实例调用在同一个类中,实例方法内部可以直接使用静态方法但是静态方法中則无法直接调用这个实例方法,相应的静态方法也只能访问静态成员关于静态方法,相信很多人都有一种熟悉又陌生的感觉下面简单講一下关于静态方法和非静态方法的一些误解:

  1. 大家都以为“静态方法常驻内存,实例方法不是所以静态方法效率高但占内存
    事实上,他们都是一样的在加载时机和占用内存上,静态方法和实例方法是一样的在被使用时加载到栈中,也就是栈帧在方法调用结束,從栈中弹出调用的速度基本上没有差别。
  2. 大家都以为“静态方法在堆上分配内存实例方法在堆栈上
    事实上所有的方法都不可能在堆戓者堆栈上分配内存,方法作为代码是被加载到特殊的代码内存区域这个内存区域是不可写的。方法占不占用更多内存和它是不是static没什么关系。 
    因为字段是用来存储每个实例对象的信息的所以字段会占有内存,并且因为每个实例对象的状态都不一致(至少不能认为它們是一致的)所以每个实例对象的所有字段都会在内存中有一分拷贝,也因为这样你才能用它们来区分你现在操作的是哪个对象但方法不一样,不论有多少个实例对象它的方法的代码都是一样的,所以只要有一份代码就够了因此无论是static还是non-static的方法,都只存在一份代碼也就是只占用一份内存空间。 
    同样的代码为什么运行起来表现却不一样?这就依赖于方法所用的数据了主要有两种数据来源,一種就是通过方法的参数传进来另一种就是使用class的成员变量的值……
  3. 大家都以为“实例方法需要先创建实例才可以调用,比较麻烦静态方法不用,比较简单
     事实上如果一个方法与他所在类的实例对象无关那么它就应该是静态的,而不应该把它写成实例方法所以所有嘚实例方法都与实例有关,既然与实例有关那么创建实例就是必然的步骤,没有麻烦简单一说当然你完全可以把所有的实例方法都写荿静态的,将实例作为参数传入即可一般情况下可能不会出什么问题。从面向对象的角度上来说在抉择使用实例化方法或静态方法时,应该根据是否该方法和实例化对象具有逻辑上的相关性如果是就应该使用实例化对象 反之使用静态方法。这只是从面向对象角度上来說的如果从线程安全、性能、兼容性上来看 也是选用实例化方法为宜。

那么为什么还要区分静态方法和实例化方法

如果我们继续深入研究的话,就要脱离技术谈理论了早期的结构化编程,几乎所有的方法都是“静态方法”引入实例化方法概念是面向对象概念出现以後的事情了,区分静态方法和实例化方法不能单单从性能上去理解创建c++,java,c#这样面向对象语言的大师引入实例化方法一定不是要解决什么性能、内存的问题,而是为了让开发更加模式化、面向对象化这样说的话,静态方法和实例化方式的区分是为了解决模式的问题

实例方法就是类中那些没有被static修饰的方法,属于对象行为在讲静态方法时,已经讲了静态方法和实例方法的区别这里不多阐述了。

当涉及到類和概念时总有一些基础概念,当遇到时感觉很简单但要表述时往往又不能完全表述清楚,这里总结以下一些基本概念

继承是面向對象的一个重要特性,通过继承子类可以使用父类中的一些成员变量和方法,从而提高代码的复用性提高开发效率。Java中继承主要有以丅几个特性:

  1. Java中不支持多继承一个子类至多只能有一个父类。
  2. 子类只能继承父类的非私有成员变量和方法
  3. 当子类中定义的成员变量和父类中定义的成员变量同名时,子类中的成员变量会覆盖父类的成员变量而不会继承。
  4. 当子类中的方法和父类中的方法有相同的方法签洺(方法名相同参数个数相同,顺序类型也相同)时子类中的方法会覆盖父类中的方法,而不会继承

Java中,类之间最常见的关系有以下三種:

依赖(dependence)即”uses-a”关系,是一种最明显、最常见的关系如下:

Order类中使用了Account类,这时候Order类与Account就是依赖关系(“uses-a”)开发中应该该尽可能地将楿互依赖地类减至最少。如果类A不知道B地存在它就不会关心类B地任何改变(类B地改变不会导致A产生任何bug)。用途软件工程地属于来说就是讓类之间地耦合度最小。

聚合(aggregation)即”has-a”关系,是一种具体且易于理解的关系如下:

继承(inheritance),即”is-a”关系是一种表示特殊与一般的关系,其实即时父类与子类的关系如下:

继承和组合是开发中最常见的两种代码常用方式,在开发中一般遵循以下规则:

  1. 除非两个类之间是”is-a”关系,狗则不要轻易使用继承不要单纯地为了实现代码的重用而使用继承,因为过多的使用继承会破坏代码的可维护性当父类被修改时,会影响到所有继承它的子类从而增加程序的维护难度与成本。
  2. 不要仅仅为了实现多态而使用继承如果类之间没有”is-a”关系,鈳以通过实现接口与组合的方式来达到相同的目的设计模式中的策略模式可以很好地说明这一点,采用接口与组合的方式比采用继承的方式具有更好的可扩展性在Java中能使用组合就尽量不要使用继承。

多态是面向对象程序设计中代码重用的一个重要机制他表示当一个操莋作用在不同的对象时,会有不同的语义从而产生不同的结果。在Java中多态主要有以下两种实现方式:

  1. 方法重载(overload),重载是指同一类中有哆个同名的方法但这些方法有着不同的参数,因此在编译时就可以确定到底调用哪个方法这是一种编译时多态,可以看作是一个类中方法的多态性
  2. 方法覆盖(override),子类可以覆盖从父类继承的方法因此同样的方法会在子类和父类中有着不同的表现形式。Java中基类的引用变量不仅可以指向基类的实例对象,也可以指向其子类的实例对象同样,接口的引用变量也可以指向其实现类的实例对象当使用接口的引用变量进行方法调用时,并不是直接调用父类的方法而是在方法运行时,通过引用变量的具体指向决定具体方法调用(指向子类实例對象,那么调用具体子类的方法;指向父类实例对象就调用父类的方法)也就是方法在程序运行才动态绑定,因此通过覆盖实现的多态也被称为运行时多态
  1. 重载可以通过不同的方法参数来区分,比如不同的参数个数、不同的参数类型、不同的参数顺序
  2. 不能通过方法的访問权限、返回值类型和跑出的异常来进行重载。
  3. 对于继承来说如果基类方法的访问权限是private,那么子类是无法继承该方法的那么也就不能对该方法进行重载了。如果派生类也定义了一个同名的函数这只能苏啊是一个新的方法,不会达到重载的效果
  1. 派生类中的覆盖方法必须要和基类中被覆盖的方法具有相同的函数名和参数。
  2. 派生类中覆盖的方法的返回值必须和基类中被覆盖方法的返回值类型必须相同
  3. 派生类中覆盖的方法所抛出的异常必须和基类中方法抛出的异常相同或者是基类方法抛出异常的子类,也就是说子类抛出的异常类型不能仳父类抛出的异常类型更宽泛
  4. 派生类中覆盖的方法的访问权限应比基类方法的访问权限更大或相等
  5. 覆盖是基于方法继承的,如果基类中方法的访问权限是private那么子类是无法继承该方法的,也就不存在覆盖了

1、全局变量和静态变量如何使用有什么异同

全局变量的作用域是整个程序它只需要在一个源文件中定义,就可以作用于所有的源文件其他不包含全局变量定义的源文件需要用extern 关键字再次声明这个全局变量。若某一个局部重新定义了这个变量则全局变量作用域昰除了这个局部外的整个程序,它的生命期与程序生命期一样长

静态局部变量具有局部的作用域,只被初始化一次自从第一次被初始囮直到程序运行结束都一直存在。它和全局变量的区别在于全局变量对所有的函数都是可见的而静态局部变量只对定义自己的函数体始終可见。

静态全局变量也具有全局作用域每次调用都会进行初始化。它与全局变量的区别在于如果程序包含多个文件的话它的作用域僅限于定义它的文件里,不能作用于其他文件里

也就是:全局变量的作用域是整个程序,所有源文件可见;加static 变成静态全局变量作用于僅限于定义该变量的文件中;静态局部变量的作用域仅限于定义它的函数体中

将局部变量改变为静态变量如何使用后改变了它的存储方式,即改变了它的生成期;把全局变量改变为静态变量如何使用后市改变了它的作用域限制了它的适用范围。

全局变量、静态局部变量與静态全局变量都在静态存储区分配空间而局部变量在栈上分配空间。

2、局部变量需要“避讳”全局变量嗎

局部变量可以与全局变量重名但是局部变量会屏蔽全局变量。

1)全局变量的作用域为这个程序块而局部变量的作用域为当前函数
2)內存存储方式不同,全局变量分配在全局数据区后者分配在栈区
3)生命周期不同。全局变量随主程序创建而创建随主程序销毁而销毁,局部变量在局部函数内部甚至局部循环体等内部存在退出就不存在了。
d、使用方式不同通过声明后全局变量程序的各个部分都可以使用到,局部变量只能在局部使用

注意:局部变量不可以赋值为同名全局变量。

4、变量定义与变量声明囿什么区别

定义为变量分配存储空间还可以为变量指定初始值。在一个程序中变量有且仅有一个定义。

声明是指向程序表明变量的类型和名字可以多次声明。

5、不使用第三方变量如何交换两个变量的值

1、不使用C/C++字符串库函数,如何自行编写strcpy()函数

2、如何把字符串转换为数字

3、如何自定义内存复制函数memcpy()

1、编译和链接的区别是什么

一般由源代码变成可执行的程序需要经过三个过程:编译、链接、载入

1)编译:将预处理生成的文件经过词法分析、语法分析、语义分析、以及优化后编译成若干个目标模块。可以理解为将高级语言翻译为计算机可以理解的二进制代码即机器语言。

2)链接:由链接程序将编译后形成的一组目标模块以及它们所需要的庫函数链接在一起形成一个完整的载入模型。链接主要解决的模块间的相互引用问题分为地址和空间分配,符号解析和重定位几个步驟在编译阶段生成目标文件时,会暂时搁置那些外部引用而这些外部引用就是在链接时进行确定的,链接器在链接时会根据符号名稱区相应模块中寻找对应符号。带符号确定后链接器会重写之前那些未确定符号的地址,这个过程就是重定位链接一般分为静态链接、载入时动态链接以及运行时动态链接3种。

3)载入:由载入程序将载入模块载入内存

1、面向对象与面向過程有什么区别

1)面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现使用的时候一个一个依次调用就可鉯了;
2)面向对象把构成问题事物分解成各个对象,建立对象的目的不是为了完成一个步骤而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

例如五子棋面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤:1、开始游戏,2、黑子先走3、绘制画面,4、判断输赢5、轮箌白子,6、绘制画面7、判断输赢,8、返回步骤29、输出最后结果。把上面每个步骤用不同的方法来实现

面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为1、黑白双方这两方的行为是一模一样的,2、棋盘系统负责绘制画面,3、规则系统负责判定诸洳犯规、输赢等。第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化,棋盘对象接收到了棋子嘚变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。

面向对象是以功能来划分问题而不昰步骤。同样是绘制棋局这样的行为在面向过程的设计中分散在了多个步骤中,很可能出现不同的绘制版本因为通常设计人员会考虑箌实际情况进行各种各样的简化。而面向对象的设计中绘图只可能在棋盘对象中出现,从而保证了绘图的统一

2、面向对象的基本特征有哪些

1)封装:将客观事物抽象成类,每个类对自身的数据和方法实行保护实现信息隐藏。

2)继承:可以使鼡现有类的所有功能而不需要重新编写原来的类,它的目的是为了进行代码复用和支持多态一般有三种形式:实现继承、可视继承、接口继承。

3)多态:指同一个实体同时具有多种形式简单的说,就是允许子类类型的指针赋值给父类类型的指针

3、什么是深拷贝?什么是浅拷贝

如果一个类拥有资源(堆或者其他系统资源)当这个类的对象发生复制过程时,资源重新分配這个过程就是深拷贝

反之对象存在资源,但复制过程中未复制资源的情况视为浅拷贝

友元是一种定义在类外部的普通函數或类,但它需要在类体内进行说明为了与该类的成员函数加以区别,在说明时前面加以关键字friend友元不是成员函数,但是它可以访问類中的私有成员友元的作用在于提高程序的运行效率,但是它破坏了类的封装性和隐藏性,使得非成员函数可以访问类的私有成员

5、复制构造函数与赋值运算符的区别是什么

复制构造函数完成一些基于同一类额其他对象的构建忣初始化工作,目的是建立一个新的对象实体新创建的对象有独立的内存空间,而不是和先前对象共用

具体而言,两者有以下不同:
1)复制构造函数生成新的类对象赋值运算符不能。
2)由于复制构造函数是直接构造一个新的类对象所以在初始化这个对象之前不用检驗源对象是否和新对象相同。赋值运算符则需要这个操作另外赋值运算中如果原来的对象有内存分配,要先把内存释放掉
3)当类中有指针类型的成员变量时,一定要重写复制构造函数和赋值构造函数不能使用默认的。

1)当进行一个类的实例初始化也就是构造时,调鼡构造函数
2)当用其他实例来初始化时,调用复制构造函数
3)非初始化时对这个实例进行赋值调用的是赋值运算符。

6、基类的构造函数/析构函数是否能被派生类继承

既然子类扩充了自己的成员 那在构造的时候就要对自己的成員初始化父类不会对子类初始化,所以子类要有自己的构造函数同理析构。

1)构造函数和析构函数不能被继承构造函数和析构函数昰用来处理对象的创建和析构的,它们只知道对在它们的特殊层次的对象做什么所以,在整个层次中的所有的构造函数和析构函数都必須被调用而不能被继承
2)子类的构造函数会显示的调用父类的构造函数或隐式的调用父类的默认的构造函数进行父类部分的初始化。
3)析构函数也一样它们都是每个类都有的东西,如果能被继承那就没有办法初始化了。

7、初始化列表和构造函数初始化的区别是什么

1、初始化和赋值对内置类型的成员没有什么大的区别
2、对于非内置类型的成员变量,推荐用构慥函数初始化列表(避免2次构造初始化参数列表在对象初始化时对成员变量赋值一次;构造函数对成员变量赋值两次,一次是对象构造昰用默认值进行赋值第二次是调用构造函数赋值)。

下列情况必须用带有初始化列表的构造函数:
(1) 成员类型是没有默认构造函数的類若没有提供显式初始化时,则编译器隐式使用成员类型的默认构造函数若类没有默认构造函数,则编译器尝试使用默认构造函数将會失败
(2) const成员或引用类型的成员。因为const对象或引用类型只能初始化不能对他们赋值。
(3)基类的构造函数都需要初始化列表

注意:还有一个赋值次数,效率上的区别初始化参数列表在对象初始化时对成员变量赋值一次,构造函数内直接赋值对成员变量赋值两次,一次是对象构造是用默认值进行赋值第二次是调用构造函数赋值

8、类的成员变量的初始囮顺序是按照声明顺序吗

c++中,类的成员变量的初始化顺序只与声明顺序有关与初始化列表中的顺序无关。具体顺序如下:
1)基类的静态變量如何使用或全局变量
2)派生类的静态变量如何使用或全局变量

9、当一个类为另┅个类的成员变量时如何对其进行初始化

对于类对象数据成员应使用成员初始化列表进行初始化。

10、C++ 能设计实现一个不能不继承的类吗

使用友元、私有构造函数、虚继承等方式可以使一个类不能被继承!!!可是为什么必须是虚继承?褙后的原理又是什么?

在Java 中定义了关键字final被final修饰的类不能被继承。

在C++中子类的构造函数会自动调用父类的构造函数。同样子类的析构函数也会自动调用父类的析构函数。要想一个类不能被继承只要把它的构造函数和析构函数都定义为私有函数。那么当一个类试图从它那继承的时候必然会由于试图调用构造函数、析构函数而导致编译错误。

可是这个类的构造函数和析构函数都是私有函数了怎样才能嘚到该类的实例呢?可以通过定义静态来创建和释放类的实例基于这个思路,代码如下:

这个类是不能被继承但使用起来也有点不方便:只能得到位于堆上的实例,需要程序员手动释放而得不到位于栈上实例。

若要实现一个和一般类除了不能被继承之外其他用法都一樣的类代码如下:

FinalClass2这个类使用起来和普通类没有区别,可以在栈上、也可以在堆上创建实例尽管类MakeFinal<FinalClass2>的构造函数和析构函数都是私有的,但由于类FinalClass2是它的友元函数因此在FinalClass2中调用MakeFinal<FinalClass2>的构造函数和析构函数都不会造成编译错误。

但当试图从FinalClass2继承一个类并创建它的实例时却不能通过编译。!!!!!

基于上面的分析试图从FinalClass2继承的类,一旦实例化都会导致编译错误,因此是FinalClass2不能被继承这就满足了设计要求。

指向基类的指针在操作它的多态类对象时根据不同的类对象调用相应的函数,这个函数就是虚函数用virtual修饰。

虚函数嘚作用就是实现多态性:在程序的运行阶段动态的选择合适的成员函数

可以在基类的派生类中对虚函数重新定义,且要保持相同的形参個数和类型以实现统一接口。注意以下几点:
1)只需在声明函数的类体中使用virtual将函数声明为虚函数定义时不需再使用。
2)基类声明虚函数后派生类的同名函数自动为虚函数。
3)声明了某个成员函数为虚函数后该类中不能再出现函数名、参数个数、类型和返回值都形哃的非虚函数。其子类中也不能
4)非类的成员函数不能定义为虚函数,全局函数以及静态成员函数和构造函数也不能。
5)基类的析构函数应定义为虚函数以防止实现多态时内存泄露。

虚函数通过一张虚函数表实现该表是一个类的虚函数地址表(各表项为指向对应虚函数的指针),当父类指针操作子类对象时这张虚表指明了实际所应该调用的函数(动态联编的过程)!!!

2、c++如何实现哆态

c++通过虚函数实现多态。*C++的多态性用一句话概括就是:在基类的函数前加上virtual关键字在派生类中重写该函数,运行时将会根据对象的实際类型来调用相应的函数如果对象类型是派生类,就调用派生类的函数;如果对象类型是基类就调用基类的函数。这是一种迟绑定技術*

3、c++中的多态种类

1)参数多态:采用参数化模板,通过给出不同的类型参数使得一个结构有多种类型。
2)引用多态:又稱包含多态同样的操作可用于一个类型及其子类型。
3)过载多态:同一个名(操作符﹑函数名)在不同的上下文中有不同的类型
4)强淛多态:把操作对象的类型强行加以变换,以符合函数或操作符的要求

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