c++数据的共享保护

作用域

• 函数原型作用域
  函数原型中的参数，其作用域始于"("，结束于")"。
• 局部作用域
  函数的形参，在块中声明的标识符，其作用域自声明处起，限于块中
• 类作用域
  1. 作用于特定的成员名。
  2. 类X的成员m具有类作用域，对m的访问方式如下：
     1. 如果在X的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符，那么在该函数内可以访问成员m。
     2. 通过表达式x.m或者X::m访问。
     3. 通过表达式ptr->m
• 文件作用域
  不在前述各个作用域中出现的声明，具有文件作用域，这样声明的标识符的作用域开始于声明点，结束于文件尾。

#include
using namespace std;
int i; //文件作用域
int main() {
i = 5;
{
int i; //块作用域
i = 7;
cout << "i = " << i << endl; //输出7
}
cout << "i = " << i; //输出5
return 0;
}

可见性

•可见性是从对标识符的引用的角度来谈的概念
• 可见性表从内层作用域向外层作用域“看”时能看见什么
• 如果标识在某处可见，则就可以在该处使用此标识符。
• 标识符应声明在先，引用在后。
• 如果某个标识符在外层中声明，且在内层中没有同一标识符的声明，则该标识符在内层可见。
• 对于两个嵌套的作用域，如果在内层作用域内声明了与外层作用域中同名的标识符，则外层作用域的标识符在内层不可见。

对象的生命期

对象从产生到结束的这段时间就是它的生存期。 在对象生存期内，对象将保持它的值，直到被更新为止。

• 静态生命期
  1）这种生存期与程序的运行期相同。
  2）在文件作用域中声明的对象具有这种生存期。
  3） 在函数内部声明静态生存期对象，要加static 。
• 动态生命期
  1） 块作用域中声明的，没有用static修饰的对象是动态生存期的对象（习惯称局部生存期对象）。
  2）开始于程序执行到声明点时，结束于命名该标识符的作用域结束处。

main函数中的a和other函数中的a不属于同一个，他们会开辟两块独立的静态空间

静态成员

• 静态数据成员

  1. 用关键字static声明
  2. 该类的所有对象维护该成员的同一个拷贝
  3. 必须在类外定义和初始化，用(::)来指明所属的类。

     

• 静态成员函数

  1. 类外代码可以使用类名和作用域操作符来调用静态成员函数。
  2. 静态成员函数只能引用属于该类的静态数据成员或静态成员函数。

     

友元

• 友元是C++提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制。
• 通过将一个模块声明为另一个模块的友元，一个模块能够引用到另一个模块中本是被隐藏的信息。
• 可以使用友元函数和友元类。
• 为了确保数据的完整性，及数据封装与隐藏的原则，建议尽量少使用友元。

友元函数

• 友元函数是在类声明中由关键字friend修饰说明的非成员函数，在它的函数体中能够通过对象名访问 private和protected成员
• 作用：增加灵活性，使程序员可以在封装和快速性方面做合理选择。
• 访问对象中的成员必须通过对象名。

友元类

1. 类为另一个类的友元，则此类的所有成员都能访问对方类的私有成员。
2. 声明语法：将友元类名在另一个类中使用friend修饰说明
3. 如果声明B类是A类的友元， B类的成员函数就可以访问A类的私有和保护数据，但A类的成员函数却不能访问B类的私有、保护数据。

共享数据的保护

常类型

常类型的对象必须进行初始化，而且不能被更新。

• 常对象：必须进行初始化,不能被更新。
  类名 const 对象名

通过常对象只能调用它的常成员函数。

• 常引用：被引用的对象不能被更新。
  const 类型说明符 &引用名

不可以更改r的指向

• 常数组：数组元素不能被更新
  类型说明符 const 数组名[大小]…
• 常指针：指向常量的指针

用const 修饰的对象成员

• 常成员函数
  1. 使用const关键字说明的函数。
  2. 常成员函数不更新对象的数据成员。
  3. 常成员函数说明格式：
     类型说明符 函数名（参数表） const;
     这里， const是函数类型的一个组成部分，因此在实现部分也要带const关键字。
  4. const关键字可以被用于参与对重载函数的区分
  5. 通过常对象只能调用它的常成员函数。
  6. 常成员函数的声明原则
     • 适当地将成员函数声明为常成员函数，能够提高代码质量。
     • 凡是不会改变对象状态的函数，都应当声明为常成员函数。
     • 什么是改变对象状态？
     1. 改变对象状态，不简单地等同于改变成员数据的值。
     2. 只要一个成员函数执行与否，不会影响以后接口函数的调用结果，都认为它不会改变对象状态。
        • mutable关键字使得被修饰的成员对象无视“常对象的成员对象被视为常对象”这一语言原则

• 常数据成员
  使用const说明的数据成员。

多文件结构

• 一个源程序可以划分为多个源文件：
  1. 类声明文件（.h文件）
  2. 类实现文件（.cpp文件）
  3. 类的使用文件（main()所在的.cpp文件）

代码的编译连接与执行

• 编译：源文件–>目标文件
  1. 源文件的函数代码–>目标文件的代码段
  2. 源文件的静态对象–>目标文件的数据段
     分为初始化的数据段和未初始化的数据段
  3. 符号表：将静态对象与函数的名字与地址关联
  4. 重定位记录表：将代码中需用到的地址与符号表关联
• 连接
  1. 将各段合并
  2. 将符号表合并
  3. 根据重定位记录表，确定代码中用到的全局地址 根据重定位记录表，确定代码中用到的全局地址
• 代码的执行
  1. 操作系统首先将文件从磁盘读入，初始化各段——一些静态数据就在此时被初始化
  2. 从引导代码开始执行，引导代码启动main，main返回后，引导代码会通知操作系统程序结束
• 为什么只有静态对象需要在目标文件中保存信息？
  连接器负责为静态对象分配唯一地址，而其它对象都是相对寻址
• 为什么类的信息不存在于目标文件中？
  类的“解构”