第 13 章 常數、靜態成員與朋友關 係 13-1 常數物件與成員 13-1 常數物件與成員 13-2 物件成員與巢狀類別 13-2 物件成員與巢狀類別 13-3 靜態成員資料與函數 13-3 靜態成員資料與函數 13-4 朋友關係 13-4 朋友關係

13-1 常數物件與成員 - 說明 C++ 語言的 const 關鍵字可以用來修飾變 數、函數、函數參數、指標、物件和成員 函數等，例如： const 修飾的變數是宣告常 數，在函數的參數使用 const ，表示函數中 不允許更改參數值。 C++ 語言的 const 關鍵字可以用來修飾變 數、函數、函數參數、指標、物件和成員 函數等，例如： const 修飾的變數是宣告常 數，在函數的參數使用 const ，表示函數中 不允許更改參數值。 對於物件來說， const 關鍵字可以授予物件 權限，因為我們可以使用 const 關鍵字來限 制物件不能修改，或指定成員函數不能修 改物件內容。 對於物件來說， const 關鍵字可以授予物件 權限，因為我們可以使用 const 關鍵字來限 制物件不能修改，或指定成員函數不能修 改物件內容。

13-1 常數物件與成員 - 常數成員資料 與函數 ( 說明 ) 在 C++ 類別除了建構子和解構子外，成員資料和 函數都可以使用 const 關鍵字來修飾。例如：帳 戶類別 account 的宣告，如下所示： 在 C++ 類別除了建構子和解構子外，成員資料和 函數都可以使用 const 關鍵字來修飾。例如：帳 戶類別 account 的宣告，如下所示： class account { private: double amount; double amount; const double rate; const double rate;public: account(double a, double r); account(double a, double r); double getInterest() const; double getInterest() const; void printAccount() const; void printAccount() const;};

13-1 常數物件與成員 - 常數成員資料 與函數 ( 初始常數值 ) 對於類別中的常數，我們只能在建構子使 用成員初始語法（ Member Initializer Syntax ）來指定其值，如下所示： 對於類別中的常數，我們只能在建構子使 用成員初始語法（ Member Initializer Syntax ）來指定其值，如下所示： account::account(double a,double r) : rate(r),amount(a) { } 上述建構子「 : 」符號之後就是成員初始語 法，因為初始多個成員函數，所以使用「, 」 逗號分隔。 上述建構子「 : 」符號之後就是成員初始語 法，因為初始多個成員函數，所以使用「, 」 逗號分隔。

13-1 常數物件與成員 - 常數物件 在使用類別宣告物件變數時，也可以使用 const ，如下所示： 在使用類別宣告物件變數時，也可以使用 const ，如下所示： const date open(30, 1, 2006); 上述物件變數 open 是一個常數物件，表示 物件不允許修改，換句話說，常數物件一 定擁有常數的成員函數。 上述物件變數 open 是一個常數物件，表示 物件不允許修改，換句話說，常數物件一 定擁有常數的成員函數。

13-2 物件成員與巢狀類別 物件成員 物件成員 巢狀類別 巢狀類別

物件成員 -student 類別 在 C++ 類別宣告的成員資料除了可以使用資料型 態、結構和陣列變數外，也可以使用其他類別的 物件變數。例如： student 類別的宣告擁有 date 物件的成員資料，如下所示： 在 C++ 類別宣告的成員資料除了可以使用資料型 態、結構和陣列變數外，也可以使用其他類別的 物件變數。例如： student 類別的宣告擁有 date 物件的成員資料，如下所示： class student { private: int id; int id; double test1, test2, test3; double test1, test2, test3; date *birthday; date *birthday; double getAverage() const; double getAverage() const;public: student(int id, int d, int m, int y); student(int id, int d, int m, int y); void setTest(double t1, double t2, double t3); void setTest(double t1, double t2, double t3); void printStudent() const; void printStudent() const;};

物件成員 -date 類別 date 類別宣告，如下所示： date 類別宣告，如下所示： class date { private: int day, month, year; int day, month, year;public: date(int d, int m, int y); date(int d, int m, int y); void printDate() const; void printDate() const;};

巢狀類別 - 說明 巢狀類別（ Nested Class ）強調類別之間 的組成關係，例如：學生擁有成績資料， 所以 test 類別屬於 student 類別的一部分。 巢狀類別（ Nested Class ）強調類別之間 的組成關係，例如：學生擁有成績資料， 所以 test 類別屬於 student 類別的一部分。 student 類別擁有成員類別 test 的「內層類 別」（ Inner Classes ），而 student 是巢 狀類別的「外層類別」（ Enclosing Class ），內層類別可以位在 private 、 protected （第 15 章說明）和 public 區塊。 student 類別擁有成員類別 test 的「內層類 別」（ Inner Classes ），而 student 是巢 狀類別的「外層類別」（ Enclosing Class ），內層類別可以位在 private 、 protected （第 15 章說明）和 public 區塊。

巢狀類別 - 範例 class student { // student 外層類別宣告 private: int id; int id; class test { // test 內層類別宣告 class test { // test 內層類別宣告 private: private: double score; double score; public: public: double getScore() const { return score; } double getScore() const { return score; } void setScore(double s) { score = s; } void setScore(double s) { score = s; } }; }; test quiz; test quiz;public: student(int no) : id(no) {} student(int no) : id(no) {} void setScore(double t); void setScore(double t); void printStudent() const; void printStudent() const;};

巢狀類別 - 存取說明 內層類別如果位在 private 區塊，其存取範圍只限 外層類別之內；如果位在 public 區塊，其存取範 圍是全域。 內層類別如果位在 private 區塊，其存取範圍只限 外層類別之內；如果位在 public 區塊，其存取範 圍是全域。 內層類別如果位在 private 區塊，外層類別的成員 並不能存取或呼叫內層類別宣告成 private 的成員， 只能存取宣告成 public 的成員。例如： printStudent() 成員函數不能直接存取成員資料 score ，需要呼叫 test 類別的 getScore() 成員函 數，才能取得成績資料。 內層類別如果位在 private 區塊，外層類別的成員 並不能存取或呼叫內層類別宣告成 private 的成員， 只能存取宣告成 public 的成員。例如： printStudent() 成員函數不能直接存取成員資料 score ，需要呼叫 test 類別的 getScore() 成員函 數，才能取得成績資料。 內層類別如果位在 public 區塊，外層類別的成員 同樣不能存取或呼叫內層類別宣告成 private 的成 員，不過 public 成員的存取範圍則是全域。 內層類別如果位在 public 區塊，外層類別的成員 同樣不能存取或呼叫內層類別宣告成 private 的成 員，不過 public 成員的存取範圍則是全域。

13-3 靜態成員資料與函數 - 說明 在 C++ 的類別宣告中，宣告成 static 的變 數和函數是屬於類別。 在 C++ 的類別宣告中，宣告成 static 的變 數和函數是屬於類別。 當建立物件時，並不會替每一個物件建立 獨立的靜態成員資料與函數，所有此類別 建立的物件，都是使用同一份靜態成員變 數和呼叫同一個靜態函數。 當建立物件時，並不會替每一個物件建立 獨立的靜態成員資料與函數，所有此類別 建立的物件，都是使用同一份靜態成員變 數和呼叫同一個靜態函數。

13-3 靜態成員資料與函數 - 宣告類別 的靜態成員資料與函數 靜態成員資料與函數是使用 static 關鍵字進行宣 告。例如： student 類別新增靜態變數 teacherNo 、 count 和靜態成員函數 getStudentCount() ，如下所示： 靜態成員資料與函數是使用 static 關鍵字進行宣 告。例如： student 類別新增靜態變數 teacherNo 、 count 和靜態成員函數 getStudentCount() ，如下所示： class student { private: ……… ……… static int count; static int count;public: ………… ………… static int teacherNo; static int teacherNo; static int getStudentCount() { return count; }; static int getStudentCount() { return count; };};

13-3 靜態成員資料與函數 - 初始靜態 資料 在 ANSI-C++ 類別宣告中的靜態資料都只 有宣告，並沒有真正定義變數和指定初值， 我們需要額外初始類別的靜態變數，其位 置是在類別宣告外的全域變數，如下所示： 在 ANSI-C++ 類別宣告中的靜態資料都只 有宣告，並沒有真正定義變數和指定初值， 我們需要額外初始類別的靜態變數，其位 置是在類別宣告外的全域變數，如下所示： int student::count = 0; int student::teacherNo = 200; 上述程式碼使用範圍運算子「 :: 」來定義靜 態變數和指定初值。 上述程式碼使用範圍運算子「 :: 」來定義靜 態變數和指定初值。

13-3 靜態成員資料與函數 - 存取靜態 資料與呼叫靜態函數 在程式碼存取類別的靜態變數和呼叫靜態 函數時，也需要使用範圍運算子，如下所 示： 在程式碼存取類別的靜態變數和呼叫靜態 函數時，也需要使用範圍運算子，如下所 示： cout << "\n 學生數 (student): " << student::getStudentCount(); student::getStudentCount(); student::teacherNo = 201;

13-4 朋友關係 朋友函數 朋友函數 朋友類別 朋友類別

13-4 朋友關係 - 說明 C++ 語言的朋友關係可以分為朋友函數 （ Friend Functions ）和朋友類別 （ Friend Class ）兩種。程式是使用 friend 關鍵字來宣告和建立函數和類別間的 朋友關係。 C++ 語言的朋友關係可以分為朋友函數 （ Friend Functions ）和朋友類別 （ Friend Class ）兩種。程式是使用 friend 關鍵字來宣告和建立函數和類別間的 朋友關係。 朋友關係是 C++ 語言一種功能十分強大的 功能，因為朋友函數或類別擁有權限，可 以存取其他類別隱藏的成員資料，不過， 在使用上需要十分注意。 朋友關係是 C++ 語言一種功能十分強大的 功能，因為朋友函數或類別擁有權限，可 以存取其他類別隱藏的成員資料，不過， 在使用上需要十分注意。

13-4 朋友關係 - 特點 朋友關係是由類別所授予：類別 A 授予函數 b() 或 類別 B 擁有朋友關係，而不是 b() 或 B 向 A 取得朋友 關係。 朋友關係是由類別所授予：類別 A 授予函數 b() 或 類別 B 擁有朋友關係，而不是 b() 或 B 向 A 取得朋友 關係。 朋友關係是單方向：如果 A 認定 B 是朋友，並不表 示 B 是 A 的朋友。 朋友關係是單方向：如果 A 認定 B 是朋友，並不表 示 B 是 A 的朋友。 朋友關係無法繼承：如果 A 是 B 的朋友，並不表示 繼承自 A 的類別 C 是 B 的朋友，關於繼承的說明請 參閱第 15 章。 朋友關係無法繼承：如果 A 是 B 的朋友，並不表示 繼承自 A 的類別 C 是 B 的朋友，關於繼承的說明請 參閱第 15 章。 朋友關係沒有遞移性（ Transitive ）：如果 A 是 B 的朋友， B 是 C 的朋友，並不表示 A 是 C 的朋友。 朋友關係沒有遞移性（ Transitive ）：如果 A 是 B 的朋友， B 是 C 的朋友，並不表示 A 是 C 的朋友。

朋友函數 - 說明 對於不屬於 C++ 類別的成員函數或一般函 數來說，函數並不能存取類別宣告成 private 或 protected （在第 15 章說明）區 塊的成員，如果函數需要存取 private 或 protected 成員，在 C++ 語言可以使用 friend 關鍵字授予其他函數的朋友關係，即 朋友函數。 對於不屬於 C++ 類別的成員函數或一般函 數來說，函數並不能存取類別宣告成 private 或 protected （在第 15 章說明）區 塊的成員，如果函數需要存取 private 或 protected 成員，在 C++ 語言可以使用 friend 關鍵字授予其他函數的朋友關係，即 朋友函數。 不過，朋友函數並不是類別的成員函數， 但是授予朋友關係後，朋友函數可以存取 類別位在 private 和 protected 區塊宣告的 成員。 不過，朋友函數並不是類別的成員函數， 但是授予朋友關係後，朋友函數可以存取 類別位在 private 和 protected 區塊宣告的 成員。

朋友函數 - 一般函數的朋友函 數 第 5 章的函數也可以成為類別的朋友函數。例如： 類別 circle 授予 getRadius() 函數成為它的朋友函 數，如下所示： 第 5 章的函數也可以成為類別的朋友函數。例如： 類別 circle 授予 getRadius() 函數成為它的朋友函 數，如下所示： class circle { private: int radius; int radius;public: circle(int r) : radius(r) {} circle(int r) : radius(r) {} void print(point &p); void print(point &p); friend int getRadius(circle &c); friend int getRadius(circle &c);};

朋友函數 - 成員函數的朋友函 數 類別的成員函數也可以宣告成朋友函數。例如： 在 point 類別授予 circle 類別的 print() 成員函數為 朋友關係，如下所示： 類別的成員函數也可以宣告成朋友函數。例如： 在 point 類別授予 circle 類別的 print() 成員函數為 朋友關係，如下所示： class point { private: int x, y; int x, y;public: …… …… friend void circle::print(point &p); friend void circle::print(point &p);};