面向?qū)ο蠹夹g(shù)中數(shù)據(jù)訪問方法研究

韋慶清+左軍+崔如春

摘要：訪問數(shù)據(jù)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的重要工作。通過分析面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的數(shù)據(jù)訪問方法，提出了直接、間接及文件流三種訪問程序中相關(guān)數(shù)據(jù)的方法，并以實例說明VC++中的引用、指針及輸入/輸出文件流在這三種數(shù)據(jù)訪問方法中的具體應用。

關(guān)鍵詞：面向?qū)ο?；?shù)據(jù)訪問；方法；VC++

中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）04-0019-04

Research on Data Access Method Based on Object-oriented Technology

WEI Qing-qing， ZUO-Jun， CUI Ru-chun

（School of Mechanics and Information Engineering， Foshan University， Foshan 528000， China）

Abstract： Data access is an important work in object-oriented programming. Through the analysis of object-oriented technology in VC++ data access methods， puts forward the direct， indirect and document flow three methods of access to relevant data in the program， VC++ are demonstrated by examples of references， Pointers and input/output file stream in the application of these three data access method.

Key words：Object-Oriented； data access； method； VC++

面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種以對象為基礎(chǔ)，以事件或消息來驅(qū)動對象執(zhí)行處理的程序設(shè)計技術(shù)。它以數(shù)據(jù)為中心而不是以功能為中心來描述系統(tǒng)，數(shù)據(jù)相對于功能而言具有更強的穩(wěn)定性。對象是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的核心，而數(shù)據(jù)用于表示對象的靜態(tài)屬性，是對象的狀態(tài)信息。因此，在對數(shù)據(jù)操作過程中，選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)訪問方法對正確、有效地訪問數(shù)據(jù)起到關(guān)鍵性作用，從而為程序設(shè)計的順利完成提供了有力保障。下面主要從直接訪問數(shù)據(jù)、間接訪問數(shù)據(jù)及文件流訪問數(shù)據(jù)這三個方面來分析說明在基于VC++的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問的具體方法。

1 直接訪問數(shù)據(jù)

1.1 訪問普通變量

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計與面向過程的程序設(shè)計一樣，都少不了要定義和使用變量，而變量通常有兩個數(shù)

據(jù)值有待訪問，一個是其左值，另一個是其右值；要對該變量的左、右值進行訪問可以采用直接訪問的方法。例如，有一C++語句為：int x=5；則該語句的功能作用是定義一個整型變量x，并賦其初始化值為5；變量x定義后，在后面的程序代碼中，就可以直接訪問該x變量；如語句：

int y=x； //訪問變量x的右值，把x 存儲單元中的數(shù)據(jù)5賦給變量y。

int *p=&x； //訪問變量x的左值，p指向x存儲單元，把x 存儲單元的地圵賦給指針變量p。

又如：int x=2，y=8；

（x>y）？x：y=10； //訪問變量的左值

int z=（x>y）？x：y； //訪問變量的右值

1.2 訪問對象

對于一個實例對象而言，同樣可以采用直接訪問的方法來訪問該對象的左、右值。和普通變量一樣，

也要遵循“先聲明，后使用”的原則。具體程序代碼說明如下：

class Base{

int x；

public： Base（int i）{ x=I；}

void show（）{cout<

int get（）{ return x；}

}；

int func（ const base& obj）{

int y=obj.get（）； //訪問對象obj的右值

Base *p=&obj； //訪問對象obj的左值

p->show（）；

cout<

}

void main（）{

Base a（2）；

Func（a）；

}

顯然，對普通變量和實例對象的直接訪問方法簡單、方便，只需在正確定義聲明變量（對象）之后直接使用該變量名就可以了。

2 間接訪問數(shù)據(jù)

一般情況下，對數(shù)據(jù)的訪問使用直接訪問的方法就可以了，但在有些情況下，直接訪問數(shù)據(jù)可能得不到想要的結(jié)果，但如果借助于VC++語言環(huán)境下的引用或指針來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的間接訪問就能起到特別的功效。

2.1 使用引用訪問數(shù)據(jù)

1）使用引用訪問變量

引用（Reference）是C++獨有的特征。引用是某個變量的別名，是另一種訪問變量的方法。建立引用時，要用某個變量對其初始化，于是它就被綁定在那個變量上。對于引用的改動就是對其所綁定的變量的改動[1]，在參數(shù)傳遞中，可以實現(xiàn)按址傳遞參數(shù)的作用，從而解決按值傳遞參數(shù)時存在的問題。

例如，兩個數(shù)據(jù)交換程序代碼說明如下：

#include

void swap（int x， int y） {

int temp ；

temp = x ；

x=y ；

y=temp；

}

void main（）{

int i =3， j=8；

swap（ i， j）；

cout<<"i和j的值為： "<

}

程序運行結(jié)果是：i和j的值為： 3 8

原想要執(zhí)行的交換兩變量i和j值的操作沒有實現(xiàn)，分析其原因在于該swap（）函數(shù)調(diào)用時，實際參數(shù)是按值方式傳遞給形參，在swap（）函數(shù)內(nèi)部其實已經(jīng)完成了兩個形參變量數(shù)據(jù)的交換，只是其內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換并不影響實參變量i和j的存儲單元中的數(shù)據(jù)，它們?nèi)匀皇窃瓉淼闹?和8。而采用引用通過傳址方式來傳遞參數(shù)可以達到目的?，F(xiàn)僅將上面程序中的swap （）函數(shù)的形參修改，其他不改動。

void swap（int& x， int& y） {

int temp ；

temp = x ；

x=y ；

y=temp；

}

程序運行結(jié)果是：i和j的值為： 8 3

可見，通過修改swap （）函數(shù)中的形參，把原定義的數(shù)據(jù)傳遞方式改變?yōu)榘匆迷L問數(shù)據(jù)方式就可達到交換兩個實參數(shù)據(jù)的目的。

2）引用作為函數(shù)返回值

有些情況下，將引用作為函數(shù)返回值也能起到間接訪問變量左右值的作用。具體程序代碼說明如下：

#include

int& add（int x，int y） {

int t=0；

t=x+y；

return t； //返回局部變量t的地址

}

void main（）{

int n=2，m=10；

cout<<（add（n，m）=add（n，m）+10）<

}

顯然，當執(zhí)行main（）函數(shù)時，語句（1）中對add（）函數(shù)的調(diào)用就說明了使用其左右值的情況，即賦值表達式（等號）左邊的add函數(shù)返回值作為左值使用，而右邊的作為右值使用。

3）引用訪問對象

引用不僅能訪問普通變量，同樣可以訪問實例對象中的數(shù)據(jù)成員。具體程序代碼說明如下所示：

#include

class DATE{

public： DATE（int yy=0，int mm=0，int dd=0）； //構(gòu)造函數(shù)

void get_date（int &yy，int &mm，int &dd）； //取日期到三個實參中

void print_date（）； //以格式（yy.mm.dd）打印日期

private： int year，month，day；

}；

DATE：：DATE（int yy，int mm，int dd）{

year=yy；

month=mm；

day=dd；

}

void DATE：：get_date（int &yy，int &mm，int &dd）{

yy=year；

mm=month；

dd=day；

}

void DATE：：print_date（）{

cout<

}

void main（）{

int x，y，z；

DATE d1（2015，12，26）；//，*p；

d1.print_date（）；

d1.get_date（x，y，z）；

cout<<"x="<

}

程序運行結(jié)果如圖1所示：

可見，選擇引用方式傳遞三個實參x，y，x，對象d1通過調(diào)用get_date（）成員函數(shù)成功訪問了對象d1 中的私有數(shù)據(jù)。

2.2 使用指針訪問數(shù)據(jù)

指針是地址變量，指針中存儲的并不是所使用的數(shù)據(jù)本身，而是所要使用的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址。通過指針變量可以間接地訪問內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)[2]。

1）指針訪問變量

利用指針傳遞參數(shù)，和引用一樣同樣可以解決按值傳遞參數(shù)時存在的問題?，F(xiàn)再將上面程序中的swap （）函數(shù)中的形參修改為指針，其他不改動。

void swap（int *p1， int *p2） {

int temp ；

temp =*p1 ；

*p1=*p2 ；

*p2=temp；

}

在主函數(shù)main（）中調(diào)用函數(shù)swap（&i， &j）； 程序運行結(jié)果是：i和j的值為： 8 3

通過修改swap （）函數(shù)中的形參，借助于定義兩個指針變量來完成數(shù)據(jù)傳遞，實際上是通過指針變量間接訪問了兩個實參變量a、b，把這兩個實參變量的內(nèi)存單元中的值交換了。顯然，通過指針的間接訪問，達到了交換數(shù)據(jù)的目的。

2）指針訪問函數(shù)

在函數(shù)的定義及調(diào)用過程中，利用指針也可以間接地訪問函數(shù)及其數(shù)據(jù)。具體程序代碼說明如下：

#include

//統(tǒng)計字符串的長度

int Len（const char* string） { //函數(shù)名就是函數(shù)指針

const char* p=string；

for（int i=0；*p！='＼0'；i++） p++；

return i；

}

int Caller（const char* string，int （*f_p）（const char* ）） { //函數(shù)指針f_p作為參數(shù)

return（（*f_p）（string））； //使用函數(shù)指針執(zhí)行函數(shù)調(diào)用

}

void main（）{

char *s="how are you！"； //定義指向字符串常量的指針

cout<< "字符串的長度是"<

}

程序運行結(jié)果是：字符串的長度是12

由此說明，通過函數(shù)指針可以便捷地訪問函數(shù)中的數(shù)據(jù)。

3）指針訪問對象

在C++對象模型中，只要創(chuàng)建每一個對象實例，系統(tǒng)都會為其分配一隱含指針this，通過該指針可以方便地訪問對象中的數(shù)據(jù)。此外，用戶還可以根據(jù)需要自定義一個類類型的指針變量，通過該指針來訪問其實例對象。對象的指針就是該對象空間的起始地址，從而達到間接訪問對象數(shù)據(jù)的目的[3]。

使用對象指針比直接使用對象更加靈活、方便。所以應盡量使用對象指針代替對象，特別是作為函數(shù)參數(shù)或返回值時，使用對象指針比使用對象本身具有更清晰的語義[4]。具體程序代碼說明如下：

#include

class COMPLEX{ //定義復數(shù)類COMPLEX的類界面

public： COMPLEX（double r = 0， double i = 0）； //構(gòu)造函數(shù)

void print（）； //顯示復數(shù)

COMPLEX add（const COMPLEX& other）； //與另一個復數(shù)相加 protected： double real， image； //定義復數(shù)的實部與虛部

}；

COMPLEX：：COMPLEX（double r， double i） {

real = r；

image = i；

}

void COMPLEX：：print（）{

cout << real；

if （image > 0） cout << "+" << image << "i"；

else if （image < 0） cout << image << "i"；

cout << "＼n"；

}

COMPLEX COMPLEX：：add（const COMPLEX& other）{

real = real + other.real；

image = image + other.image；

return *this； //返回對象本身（即復數(shù)的實部和虛部）

}

int main（）{

COMPLEX c1（1，2）； //定義一個值為1 + 2i的復數(shù)c1

COMPLEX c2（2）； //定義一個實部為2、虛部為缺省值0的復數(shù)c2

COMPLEX *p； //同類指針p

p=&c1； //指針指向本類對象c1

p->print（）； //顯示對象c1

c2.add（c1）； //將c2加上c1

c2.print（）； //顯示運算后c2的值

return 0；

}

程序運行結(jié)果是：1+2i

3+2i

可見，在程序中靈活利用對象指針可以方便地訪問實例對象及其數(shù)據(jù)。

3 使用文件流訪問數(shù)據(jù)

為處理文件的輸入/輸出，VC++分別從istream類、ostream類和iostream類公有派生出了ifstream類、ofstream類和fstream類3個面向文件的流類，它們都在fstream.h文件中定義[5]。因此，文件流類在流與文件之間建立了連接，提供了以輸入文件流（ifstream類）、輸出文件流（ofstream類）及輸入/輸出文件流（fstream類）這三種文件流方式來實現(xiàn)對文件數(shù)據(jù)的訪問。

3.1 寫（輸出）數(shù)據(jù)

利用輸出文件流（ofstream）可將程序中的數(shù)據(jù)寫入到磁盤文件中。具體實現(xiàn)用以下代碼說明：把一個整數(shù)、一個浮點數(shù)和一個字符串寫到文本文件li1.txt中。

#include "fstream.h"

int main（）{

ofstream out（“l(fā)i1.txt”， ios：：trunc）； //創(chuàng)建輸出文件流對象并打開文件li1.txt

if（！out） {

cout << "can not open the file ."；

return；

} //向out文件流（li1.txt文件）寫入數(shù)據(jù)

out << 256 << “” << 198.69 << “” << “ C++ Language＼n”；

out.close（）；

return 0；

}

程序運行后，將在當前目錄下的li1.txt中寫入了256、198.69和C++ Language三個數(shù)據(jù)。

3.2 讀（輸入）數(shù)據(jù)

利用輸入文件流（ifstream）可將磁盤文件中的數(shù)據(jù)讀取到程序中。具體實現(xiàn)用以下程序代碼說明：把上述文本文件li1.txt中所存放有一個整數(shù)、一個浮點數(shù)和一個字符串讀取到程序中。

#include

int main（）{

int x；

float y；

char str[30]；

ifstream in（"li1.txt"）； //創(chuàng)建輸入文件流對象并打開文件li1.txt

in>>x>>y>>str； //從in文件流（li1.txt文件）中讀取數(shù)據(jù)

cout<

in.close（）；

return 0；

}

3.3 讀（輸入）/寫（輸出）數(shù)據(jù)

利用輸入/輸出文件流（fstream）可對數(shù)據(jù)進行讀（輸入）、寫（輸出）操作。具體實現(xiàn)用以下程序代碼說明。

#include

#include

#include

using namespace std；

class Student{

int number；

string name；

int mark；

public： void inputinfo（）；

int get_number（）{ return number；}

string get_name（）{ return name；}

int get_mark（）{ return mark；}

}；

void Student：： inputinfo（）{

cout<<"請輸入學生信息：學號、姓名和成績： "<

cin>>number>>name>>mark；

}

int main（）{

const int NUM=2；

Student stu[NUM]；

fstream out（"stu.txt"，ios：：out）； //定義輸出文件流對象并打開文件，默認只寫

for（int i=0；i

stu[i].inputinfo（）；

out<

out<

out<

}

out.close（）；

fstream in（"stu.txt"，ios：：in）； //定義輸入文件流對象并打開文件，默認只讀

int number；

string name；

int mark；

for（int j=0；j

in>>number>>name>>mark； //將文件數(shù)據(jù)讀出并顯示到屏幕

cout<<"第"<

cout<<"學號："<

}

in.close（）；

return 0；

}

程序運行結(jié)果如圖2所示：

由此可見，靈活利用輸入/輸出文件流（fstream）可方便地對磁盤文件數(shù)據(jù)進行讀、寫操作。

4 結(jié)束語

綜上所述，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中少不了對數(shù)據(jù)的訪問，如何靈活、便捷地實現(xiàn)對程序中相關(guān)數(shù)據(jù)的有效訪問將會直接影響到程序的運行效率和應用性能。因此，合理使用直接、間接

及文件流這三種數(shù)據(jù)訪問方法，借助VC++中的引用、指針及輸入/輸出文件流這三種數(shù)據(jù)訪問技術(shù)可以很好解決面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中對相關(guān)數(shù)據(jù)訪問的問題，為數(shù)據(jù)的正確使用提供了保障，從而確保了程序的正常運行。

參考文獻：

[1] 甘玲， 邱勁. 面向?qū)ο蠹夹g(shù)與Visual C++[M]. 北京： 清華大學出版社， 2006.

[2] 潘嘉杰. 易學C++[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2008.

[3] 譚浩強. C++程序設(shè)計[M]. 北京： 清華大學出版社， 2008.

[4] 李師賢， 李文軍， 周曉聰， 等. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)[M]. 2版.北京： 高等教育出版社， 2011.

[5] 張海藩， 牟永敏. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實用教程[M]. 2版.北京： 清華大學出版社， 2007.