C++對象指針
指向對象的指針

在建立對象時，編譯系統(tǒng)會為每一個對象分配一定的存儲空間，以存放其成員。對象空間的起始地址就是對象的指針?？梢远x一個指針變量，用來存放對象的指針。

如果有一個類：

class Time
{
  public :
  int hour;
  int minute;
  int sec;
  void get_time( );
};
void Time::get_time( )
{
  cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<sec<<endl;
}

在此基礎上有以下語句：

  Time *pt; //定義pt為指向Time類對象的指針變量
  Time t1; //定義t1為Time類對象
  pt=&t1; //將t1的起始地址賦給pt

這樣，pt就是指向Time類對象的指針變量，它指向對象t1。

定義指向類對象的指針變量的一般形式為：

  類名 *對象指針名;

可以通過對象指針訪問對象和對象的成員。如：

  *pt  //pt所指向的對象，即t1
  (*pt).hour //pt所指向的對象中的hour成員，即t1.hour
  pt->hour //pt所指向的對象中的hour成員，即t1.hour
  (*pt).get_time ( )  //調用pt所指向的對象中的get_time函數(shù)，即t1.get_time
  pt->get_time ( ) //調用pt所指向的對象中的get_time函數(shù)，即t1.get_time

上面第2, 3行的作用是等價的，第4, 5兩行也是等價的。
指向對象成員的指針

對象有地址，存放對象初始地址的指針變量就是指向對象的指針變量。對象中的成員也有地址，存放對象成員地址的指針變量就是指向對象成員的指針變量。

1) 指向對象數(shù)據(jù)成員的指針
定義指向對象數(shù)據(jù)成員的指針變量的方法和定義指向普通變量的指針變量方法相同。例如：

  int *p1; //定義指向整型數(shù)據(jù)的指針變量

定義指向對象數(shù)據(jù)成員的指針變量的一般形式為：

  數(shù)據(jù)類型名 *指針變量名;

如果Time類的數(shù)據(jù)成員hour為公用的整型數(shù)據(jù)，則可以在類外通過指向對象數(shù)據(jù)成員的指針變量訪問對象數(shù)據(jù)成員hour：

  p1=&t1.hour; //將對象t1的數(shù)據(jù)成員hour的地址賦給p1，p1指向t1.hour
  cout<<*p1<<endl; //輸出t1.hour的值

2) 指向對象成員函數(shù)的指針
需要提醒讀者注意： 定義指向對象成員函數(shù)的指針變量的方法和定義指向普通函數(shù)的指針變量方法有所不同。這里重溫一個指向普通函數(shù)的指針變量的定義方法：
    數(shù)據(jù)類型名 (*指針變量名) (參數(shù)表列);
如
    void ( *p)( );  //p是指向void型函數(shù)的指針變量
可以使它指向一個函數(shù)，并通過指針變量調用函數(shù)：
    p = fun;  //將fun函數(shù)的人口地址傳給指針變童p，p就指向了函數(shù)fn
    (*P)( );  //調用fn函數(shù)

而定義一個指向對象成員函數(shù)的指針變量則比較復雜一些。如果模仿上面的方法將對象成員函數(shù)名賦給指針變最P：

  p = t1.get_time;

則會出現(xiàn)編譯錯誤。為什么呢？

成員函數(shù)與普通函數(shù)有一個最根本的區(qū)別： 它是類中的一個成員。編譯系統(tǒng)要求在上面的賦值語句中，指針變量的類型必須與賦值號右側函數(shù)的類型相匹配，要求在以下3方面都要匹配：
①函數(shù)參數(shù)的類型和參數(shù)個數(shù)；
②函數(shù)返回值的類型；
③所屬的類。

現(xiàn)在3點中第①②兩點是匹配的，而第③點不匹配。指針變量p與類無關，面get_ time函數(shù)卻屬于Time類。因此，要區(qū)別普通函數(shù)和成員函數(shù)的不同性質，不能在類外直接用成員函數(shù)名作為函數(shù)入口地址去調用成員函數(shù)。

那么，應該怎樣定義指向成員函數(shù)的指針變量呢？應該采用下面的形式：

  void (Time::*p2)( ); //定義p2為指向Time類中公用成員函數(shù)的指針變量

注意：(Time:: *p2) 兩側的括號不能省略，因為()的優(yōu)先級高于*。如果無此括號，就相當于：

  void Time::*(p2()) //這是返回值為void型指針的函數(shù)

定義指向公用成員函數(shù)的指針變量的一般形式為：

  數(shù)據(jù)類型名 (類名::*指針變量名)(參數(shù)表列);

可以讓它指向一個公用成員函數(shù)，只需把公用成員函數(shù)的入口地址賦給一個指向公用成員函數(shù)的指針變量即可。如：

  p2=&Time::get_time;

使指針變量指向一個公用成員函數(shù)的一般形式為

  指針變量名=&類名::成員函數(shù)名;

在VC++系統(tǒng)中，也可以不寫&，以和C語言的用法一致，但建議在寫C++程序時不要省略&。

[例]有關對象指針的使用方法。

#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
  public:
  Time(int,int,int);
  int hour;
  int minute;
  int sec;
  void get_time( );
};
Time::Time(int h,int m,int s)
{
  hour=h;
  minute=m;
  sec=s;
}
void Time::get_time( ) //聲明公有成員函數(shù)
//定義公有成員函數(shù)
{
  cout<<hour<<":"<<minute<<":" <<sec<<endl;
}
int main( )
{
  Time t1(10,13,56); //定義Time類對象t1
  int *p1=&t1.hour; //定義指向整型數(shù)據(jù)的指針變量p1，并使p1指向t1.hour
  cout<<* p1<<endl; //輸出p1所指的數(shù)據(jù)成員t1.hour
  t1.get_time( ); //調用對象t1的成員函數(shù)get_time
  Time *p2=&t1; //定義指向Time類對象的指針變量p2，并使p2指向t1
  p2->get_time( ); //調用p2所指向對象(即t1)的get_time函數(shù)
  void (Time::*p3)( ); //定義指向Time類公用成員函數(shù)的指針變量p3
  p3=&Time::get_time; //使p3指向Time類公用成員函數(shù)get_time
  (t1.*p3)( ); //調用對象t1中p3所指的成員函數(shù)(即t1.get_time( ))
  return 0;
}

程序運行結果為：

10 (main函數(shù)第4行的輸出)
10:13:56 (main函數(shù)第5行的輸出)
10:13:56 (main函數(shù)第7行的輸出)
10:13:56 (main函數(shù)第10行的輸出)

可以看到為了輸出t1中hour,minute和sec的值，可以采用3種不同的方法。

幾點說明：
1) 從main函數(shù)第9行可以看出，成員函數(shù)的入口地址的正確寫法是：

  &類名::成員函數(shù)名

不應該寫成：

  p3 =&t1.get_time; //t1為對象名

成員函數(shù)不是存放在對象的空間中的，而是存放在對象外的空間中的。如果有多個同類的對象，它們共用同一個函數(shù)代碼段。因此賦給指針變量p3的應是這個公用的函數(shù)代碼段的入口地址。

調用t1的get_time函數(shù)可以用t1.get_time()形式，那是從邏輯的角度而言的，通過對象名能調用成員函數(shù)。而現(xiàn)在程序語句中需要的是地址，它是物理的，具體地址是和類而不是對象相聯(lián)系的。

2) main函數(shù)第8, 9兩行可以合寫為一行：

  void (Time::*p3)( )=&Time::get_time; //定義指針變量時指定其指向

C++對象數(shù)組
數(shù)組不僅可以由簡單變量組成(例如整型數(shù)組的每一個元素都是整型變量)，也可以由對象組成(對象數(shù)組的每一個元素都是同類的對象)。

在日常生活中，有許多實體的屬性是共同的，只是屬性的具體內容不同。例如一個班有50個學生，每個學生的屬性包括姓名、性別、年齡、成績等。如果為每一個學生建立一個對象，需要分別取50個對象名。用程序處理很不方便。這時可以定義一個“學生類”對象數(shù)組，每一個數(shù)組元素是一個“學生類”對象。例如

  Student stud[50]; //假設已聲明了Student類，定義stud數(shù)組，有50個元素

在建立數(shù)組時，同樣要調用構造函數(shù)。如果有50個元素，需要調用50次構造函數(shù)。

在需要時可以在定義數(shù)組時提供實參以實現(xiàn)初始化。如果構造函數(shù)只有一個參數(shù)，在定義數(shù)組時可以直接在等號后面的花括號內提供實參。如
   

 Student stud[3]={60,70,78}; //合法，3個實參分別傳遞給3個數(shù)組元素的構造函數(shù)

如果構造函數(shù)有多個參數(shù)，則不能用在定義數(shù)組時直接提供所有實參的方法，因為一個數(shù)組有多個元素，對每個元素要提供多個實參，如果再考慮到構造函數(shù)有默認參數(shù)的情況，很容易造成實參與形參的對應關系不清晰，出現(xiàn)歧義性。例如，類Student的構造函數(shù)有多個參數(shù)，且為默認參數(shù)：
  

Student:: Student(int=1001,int=18,int=60); //定義構造函數(shù)，有多個參數(shù)，且為默認參數(shù)

如果定義對象數(shù)組的語句為

  Student stud[3]={1005,60,70};

在程序中最好不要采用這種容易引起歧義性的方法。

編譯系統(tǒng)只為每個對象元素的構造函數(shù)傳遞一個實參，所以在定義數(shù)組時提供的實參個數(shù)不能超過數(shù)組元素個數(shù)，如

  Student stud[3]={60,70,78,45}; //不合法，實參個數(shù)超過對象數(shù)組元素個數(shù)

那么，如果構造函數(shù)有多個參數(shù)，在定義對象數(shù)組時應當怎樣實現(xiàn)初始化呢？回答是： 在花括號中分別寫出構造函數(shù)并指定實參。

如果構造函數(shù)有3個參數(shù)，分別代表學號、年齡、成績。則可以這樣定義對象數(shù)組：

Student Stud[3]={ //定義對象數(shù)組
  Student(1001,18,87), //調用第1個元素的構造函數(shù)，為它提供3個實參
  Student(1002,19,76), //調用第2個元素的構造函數(shù)，為它提供3個實參
  Student(1003,18,72) //調用第3個元素的構造函數(shù)，為它提供3個實參
};

在建立對象數(shù)組時，分別調用構造函數(shù)，對每個元素初始化。每一個元素的實參分別用括號包起來，對應構造函數(shù)的一組形參，不會混淆。

[例] 對象數(shù)組的使用方法。

#include <iostream>
using namespace std;
class Box
{
public :
  //聲明有默認參數(shù)的構造函數(shù)，用參數(shù)初始化表對數(shù)據(jù)成員初始化
  Box(int h=10,int w=12,int len=15): height(h),width(w),length(len){ }
  int volume( );
private :
  int height;
  int width;
  int length;
};
int Box::volume( )
{
  return (height*width*length);
}
int main( )
{
  Box a[3]={ //定義對象數(shù)組
   Box(10,12,15), //調用構造函數(shù)Box，提供第1個元素的實參
   Box(15,18,20), //調用構造函數(shù)Box，提供第2個元素的實參
   Box(16,20,26) //調用構造函數(shù)Box，提供第3個元素的實參
  };
  cout<<"volume of a[0] is "<<a[0].volume( )<<endl;
  cout<<"volume of a[1] is "<<a[1].volume( )<<endl;
  cout<<"volume of a[2] is "<<a[2].volume( )<<endl;
  return 0;
}

運行結果如下：

volume of a[0] is 1800
volume of a[1] is 5400
volume of a[2] is 8320