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类成员函数定义和作用域解析符

news 2025/4/30 22:50:35

在 C++ 中，类成员函数 是指在类的内部声明并定义的函数，用于操作类的对象或访问类的成员变量。类成员函数可以在类的内部或外部定义。

成员函数定义的两种方式：

在类内部定义：
- 直接在类的声明中定义成员函数，这种函数通常是内联函数，编译器会将函数体直接嵌入调用的地方，以减少函数调用开销。
在类外部定义：
- 在类的声明之外定义成员函数，通常通过作用域解析符（::）来指定该成员函数属于哪个类。

示例：

1. 在类内部定义成员函数：

class Rectangle {
public:// 成员变量int width;int height;// 在类内部定义成员函数int area() {return width * height;}
};

在这个例子中，area() 函数是在类 Rectangle 的内部定义的，它返回矩形的面积。这样的定义方式适用于简单的函数。

2. 在类外部定义成员函数：

class Rectangle {
public:// 成员变量int width;int height;// 在类内部声明成员函数int area();
};// 在类外部定义成员函数
int Rectangle::area() {return width * height;
}

在这个例子中，area() 函数是在类 Rectangle 的外部定义的。在类的声明中，函数体没有写出，只有函数原型；而函数的具体实现通过 Rectangle::area() 形式定义在类的外部。Rectangle:: 指定 area() 函数属于 Rectangle 类。

作用域解析符 (`::`)：

当在类外部定义成员函数时，需要使用作用域解析符 ::，其作用是表明这个函数是属于哪个类的。例如，Rectangle::area() 表明 area() 是 Rectangle 类的成员函数。

成员函数的特性：

访问成员变量：
- 成员函数可以直接访问类的成员变量，而不需要通过对象调用。这是因为成员函数和成员变量属于同一个类的作用域。
```
class Rectangle {
public:int width, height;int area() {return width * height;  // 可以直接访问成员变量}
};
```
常量成员函数：
- 在成员函数定义的末尾加上 const，可以声明该函数为常量成员函数，表示该函数不会修改类的任何成员变量。
```
class Rectangle {
public:int width, height;int area() const {return width * height;  // 不修改成员变量的常量函数}
};
```

静态成员函数：

静态成员函数使用 static 关键字声明，不依赖于类的实例。静态成员函数不能访问非静态成员变量。

class Rectangle {
public:static int numberOfRectangles;static int getRectangleCount() {return numberOfRectangles;  // 访问静态成员变量}
};

示例：完整的类成员函数定义

#include <iostream>
using namespace std;class Rectangle {
public:// 构造函数Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}// 成员函数声明int area() const;  // 常量成员函数void resize(int w, int h);private:int width, height;  // 私有成员变量
};// 在类外部定义成员函数
int Rectangle::area() const {return width * height;  // 常量函数，不修改任何成员变量
}void Rectangle::resize(int w, int h) {width = w;height = h;
}int main() {Rectangle rect(10, 20);  // 创建对象cout << "Area: " << rect.area() << endl;  // 调用成员函数rect.resize(15, 25);  // 调用成员函数cout << "Resized Area: " << rect.area() << endl;return 0;
}