C ++ 类 | 类的辅助函数（Helper Functions） ，类与数组_3
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类的辅助函数（Helper Functions）
类与数组
类的辅助函数（Helper Functions）
类 可以具有不仅仅是设置 或 获取数据值的成员函数。这些 辅助函数 可以执行经常被请求或在类本身中更容易执行的任务。
例如：
假设我们有一个班级来跟踪学生在课程中获得的成绩。 我们可以创建一个计算平均值的成员函数。
/*header file for main.cpp*/
#include<iostream>
using namespace std;class Student
{int grade[5];int id;
public:Student();void setId(int idin);void setGrade(int index, int gradeIn);int getId();int getGrade(int index);float getAvg();void printInfo();
};Student::Student()
{for(int i=0;i<5;i++){grade[i] = 0;}id = 0;
}void Student::setId(int idin)
{id = idin;
}
void Student::setGrade(int index, int gradeIn)
{grade[index] = gradeIn;
}
int Student::getId()
{return id;
}
int Student::getGrade(int index)
{return grade[index];
}
float Student::getAvg()
{int sum = 0;for(int i=0; i<5;i++)sum = sum + grade[i];return sum/5.0;
}
void Student::printInfo()
{cout<<id<<"\n";for(int i=0; i<5;i++)cout<<grade[i]<<" ";
}上面是头文件 main.hpp 。
#include "main.hpp"int main()
{Student s1;s1.setId(3232);s1.setGrade(0,85);s1.setGrade(1, 80);s1.setGrade(2,98);s1.setGrade(3,65);s1.setGrade(4,90);s1.printInfo();cout<<"avg = "<<s1.getAvg();return 0;
}运行结果：
相信大家学到这里，应该在学习创建类的时候就可以想到类的函数（也即是类的方法）可以变成自己辅助函数了，非常有趣。
这里有个需要注意的技术点：
1。int grade[5]; 注意这里的是定义了索引为5 的整型数组，也就是：grade[0]，grade[1]，grade[2]，grade[3]，grade[]；
2。这个是构造函数，这里的 for 语句，主要是为了给 grade[i] 从 0到4 的5个索引下的值初始化为0，注意它的 for 书写格式。相信学过其他程序语言的程序员都能够看懂，我就不赘（zhuì）述了（不查不知道，一查吓一跳！这个赘述的赘（zhuì），很多线上或者线下的培训老师都读成 ào 或者 ǒu）。
Student::Student()
{for(int i=0;i<5;i++){grade[i] = 0;}id = 0;
}我们再来看一个例子：
对于这个程序，我创建了一个名为 ' Gameboard ' 的类。
Gameboard 有一个私有成员 ' gameSpace [4] [4] '，它是一个 4x4 数组，可以接受16个位置中每个位置的字符。
该类有四个公共成员，它们是函数和构造函数：
- 构造函数将 gameSpace 的每个值设置为 char值 ' - ' ；
- 每个位置用一个 char 设置；
- 每个位置都可以单独阅读；
- printInfo 将 gameSpace 打印为 4x4 矩阵；
- 辅助函数 ' fourInRow ' 检查每一行，寻找四个 ' x ' 。 当它在同一行中找到四个 x 时，它返回一个 ' 1 '，否则返回一个' 0 '。
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;class Gameboard
{char gameSpace[4][4];
public:Gameboard(); //initialize the board with '-' in all 16 spacesvoid setGameSpace(int row,int column, char value); //x,y,or '-' in each game squarechar getGameSpace(int row,int column);int fourInRow(); //four 'x's in any row 'wins'void printInfo(); //print the game board in a 4x4 matrix
};//TODO: complete the class definition
Gameboard::Gameboard()
{for(int i=0;i<4; i++)for(int j=0;j<4; j++){gameSpace[i][j] = '-';}
}void Gameboard::setGameSpace(int row,int column,char value)
{gameSpace[row][column] = value;
}char Gameboard::getGameSpace(int row,int column)
{return gameSpace[row][column];
}int Gameboard::fourInRow()
{int count;for(int i=0;i<4; i++){count = 0;for(int j=0;j<4; j++){if(gameSpace[i][j]=='x'){count++;//cout<<"count = "<<count;}}if(count == 4)return 1;}return 0;
}
void Gameboard::printInfo()
{cout<<std::setw(5);cout<<"\n";for(int i=0;i<4; i++){for(int j=0;j<4; j++){cout<<gameSpace[i][j];}cout<<"\n";}
}以上是头文件main.hpp。
#include "main.hpp"int main()
{Gameboard game1;game1.setGameSpace(0,0,'x');game1.setGameSpace(0,1,'x');game1.setGameSpace(0,2,'x');game1.setGameSpace(0,3,'y');game1.setGameSpace(1,0,'x');game1.setGameSpace(2,0,'x');game1.setGameSpace(3,0,'x');game1.setGameSpace(3,1,'x');game1.setGameSpace(3,2,'x');game1.setGameSpace(3,3,'x');if(game1.fourInRow() == 1){cout<<"X got four in a row! \n\n";}else{cout<<"X did not get four in a row :(\n\n";}game1.printInfo();return 0;
}运行结果：
代码解析：
1。 #include <iomanip> 这里使用了manip，manip是manipulator（操纵器）的缩写(在c++上只能通过输入缩写才有效），主要是对cin，cout之类的一些操纵运算子，比如setfill，setw，setbase，setprecision等等。
2。对比两个双循环语句：
第一个：
Gameboard::Gameboard()
{for(int i=0;i<4; i++)for(int j=0;j<4; j++){gameSpace[i][j] = '-';}
}第二个：
void Gameboard::printInfo()
{cout<<std::setw(5);cout<<"\n";for(int i=0;i<4; i++){for(int j=0;j<4; j++){cout<<gameSpace[i][j];}cout<<"\n";}
}能看出什么区别吗？是的，上面第一个代码的第一for没有花括号，而第二个代码有花括号，其实两种都是可以的，但推荐第二种。是比较严谨的写法。这里有关数组 gameSpace[i][j] 的知识，后面文章会讲到。
3。以下这段代码，第一个注意，count = 0; 放在第一个 for 循环里面是为了让每次循环结束一行后，让 count 重新为 0 。
第二个注意：count++; 它表示：count = count + 1。
第三个注意：注意双重 for 循环和 if 的搭配，注意格式和位置。
int Gameboard::fourInRow()
{int count;for(int i=0;i<4; i++){count = 0;for(int j=0;j<4; j++){if(gameSpace[i][j]=='x'){count++;//cout<<"count = "<<count;}}if(count == 4)return 1;}return 0;
}类与数组
用户定义的对象可以像使用任何其他对象一样使用。
例如，我们可以在数组中使用用户定义的对象。 这可能有点棘手，所以让我们通过使用数组来练习使用类。
在这个程序中，我们使用前面示例中的 Student类 来创建课程。 我们将使用数组来创建课程，当然每个元素都是Student的实例。
#include<iostream>
using namespace std;class Student
{int grade[5];int id;
public:Student();void setId(int idin);void setGrade(int index, int gradeIn);int getId();int getGrade(int index);int getAvg();void printInfo();
};Student::Student()
{for(int i=0;i<5;i++){grade[i] = 0;}id = 0;
}void Student::setId(int idin)
{id = idin;
}
void Student::setGrade(int index, int gradeIn)
{grade[index] = gradeIn;
}
int Student::getId()
{return id;
}
int Student::getGrade(int index)
{return grade[index];
}
int Student::getAvg()
{int sum = 0;for(int i=0; i<5;i++)sum = sum + grade[i];return sum/5.0;
}
void Student::printInfo()
{cout<<id<<"\n";for(int i=0; i<5;i++)cout<<grade[i]<<" ";
}以上是头文件main.hpp。
#include "main.hpp"int main()
{const int SIZE= 3;//Create a course of studentsStudent course1[SIZE];//Each array element is a Student type//so it has access to the members of Studentcourse1[0].setId(1000);course1[1].setId(1111);course1[2].setId(2222);course1[0].setGrade(0,83);course1[1].setGrade(0,95);course1[2].setGrade(0,72);course1[0].setGrade(1,87);course1[1].setGrade(1,52);course1[2].setGrade(1,70);course1[0].setGrade(2,90);course1[1].setGrade(2,85);course1[2].setGrade(2,82);for(int i=0;i<SIZE;i++){course1[i].printInfo();cout<<"\n\n";}return 0;
}运行结果：
代码解析：
1。const int SIZE= 3; 这个代码指定SIZE为整型并赋值为3，这时候，你可能又会问：为什么前面要加const ?
const 是 constant 的缩写，本意是不变的，不易改变的意思。
const 在C++中是用来修饰 内置类型变量，自定义对象，成员函数，返回值，函数参数。
还是上码吧，这样比较直观。
第一：const 修饰普通类型的变量。
#include<iostream>int main(){const int a = 12;int b = a; //可以赋值给b；a = 100; // 这里会出现错误；
}运行结果：
提示了错误信息，这里 a 被定义为一个常量，并且可以将 a 赋值给 b是可以的。但是 a 的值不允许修改，因为它被编译器认为是一个常量。
我们接着看第二个例子：
#include<iostream>using namespace std;int main(void)
{const int a = 12;int *p = (int*)&a;*p = 8;cout<<a;system("pause");return 0;
}运行结果：
上面代码解析：
1。int main(void){}，这括号里面为什么会有void？为什么很多东西都跟void扯上关系？
一般来说，二者没有区别，因为 mian函数 是主入口函数，一般也没有其他函数会调用 mian函数，要求 mian函数 返回一个值，同时，我们也不会在 main函数 定义中放入形参变量，这是因为我们使用 main函数 仅是为了提供了程序执行的入口，所以通常都会写void main(void){}，或者就是 main(){} 。
不过，从函数定义来说，或者代码的健壮性角度来说，不管是 main函数 还是其他函数，应该要声明其函数返回值类型，函数形参类型等，这些都是为了保证代码安全，因此有些编译器，会把代码检查等级设置较高，不允许出现类似 main() 这样的函数写法，所以，从这个层面上，我建议你还是写成 int mian(void){} 这样的形式，至少这样的形式，一般的编译器都不会报错的。
2。int *p = (int*)&a; ，这里的 (int*)&a 是什么意思？
首先，我们要知道 (int*)a 是什么！(int*)a 将 指针变量a 强制转换为 整型指针。那么 (int*)a 和 int*a 是一样的吗？ 没错，不一样。int*a只是定义一个 整型的 指针变量a 。
那么 (int*)&a 是什么？它是先取a的地址，把其转换成 int型 的指针。
那么 *(int*)&a 是什么？它是先取a的地址，把其转换成 int型 的指针，再取指针 指向的值。
3。system("pause"); ，这也是什么意思哦？
"pause" 是 Dos 的系统命令，system是 C 函数，调用系统命令，整体作用是让窗口等待一个回车。
结果解析：
对于 const变量a，我们取变量的地址并转换赋值给 指向int的指针，然后利用*p = 8; 重新对 变量a 地址内的值赋值，然后输出查看a的值。从下面的调试窗口看到a的值被改变为8，但是输出的结果仍然是7。
从结果中我们可以看到，编译器然后认为a的值为一开始定义的7，所以对const a的操作就会产生上面的情况。所以千万不要轻易对const变量设法赋值，这会产生意想不到的行为。
如果不想让编译器察觉到上面到对const的操作，我们可以在const前面加上 volatile 关键字。Volatile 关键字跟 const 的意思相反，是易变的，容易改变的意思。所以不会被编译器优化，编译器也就不会改变对a变量的操作。
#include<iostream>
using namespace std;int main(void)
{volatile const int a = 12;int *p = (int*)&a;*p = 8;cout<<a;system("pause");return 0;
}运行结果：
关于Const函数，后面会进行更加详细的了解。
现在回来我们那个类的例子：
2。注意 Student course1[SIZE]; 这里使用了数组，是从 0 开始的。然后类似于course1[0].setGrade(0,83);，可能刚看的时候不熟悉这种思路，建议你心里建立一个Excel表去思考它，会有一些帮助。
（提示：course1[0],[1],[2]; 这些表示行，setGrade(0, 83); 这些表示列 和 分数）
const int SIZE= 3;//Create a course of studentsStudent course1[SIZE];//Each array element is a Student type//so it has access to the members of Studentcourse1[0].setId(1000);course1[1].setId(1111);course1[2].setId(2222);course1[0].setGrade(0,83);course1[1].setGrade(0,95);course1[2].setGrade(0,72);course1[0].setGrade(1,87);course1[1].setGrade(1,52);course1[2].setGrade(1,70);course1[0].setGrade(2,90);course1[1].setGrade(2,85);course1[2].setGrade(2,82);算法和数据结构就是编程的一个重要部分，你若失掉了算法和数据结构，你就把一切都失掉了。
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