C++語言中共享機制的實現

趙娟

摘要：本文主要介紹C++語言中通過全局變量、局部變量、類的數據成員、類的靜態數據成員、友元來實現了函數間、對象間的共享，在實現共享的同時，又保護了數據，使數據的安全性得到了提高。

關鍵詞：C++；數據；函數；安全性

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）04-0212-02

Abstract： This paper introduces that it shares data between function and object， through global variables， local variables， data members of the class， static data members of the class， a friend to achieve inter-function， in C ++ language. At the same time， it protects the data， so that data security has been improved.

Keywords： C ++； data； function； security

C++語言是一種面向對象的程序設計語言，它把數據和對數據的操作封裝到一起形成類，通過類的繼承和多態來實現代碼的重用。其中封裝的特性使得C++語言在很大程度上提高了數據的安全性，這也是C++區別與C語言的一大特點。在使用C++語言時，如何達到數據的共享，也是一大難點，并且共享的同時還要考慮如何提高數據的安全性，針對此問題，C++語言提供了5種共享機制，用來處理函數間、對象間的共享問題。

1 C++語言的共享機制

1.1 函數間的共享機制

（1） 使用全局變量實現共享

所謂的全局變量就是在函數外部定義的變量，它不屬于哪一個函數，其作用域范圍從聲明點開始到整個文件結束，在此期間，只要是在全局變量聲明之后定義的函數都可以使用該全局變量。所以只要將要共享的數據存放在全局變量里，需要共享數據的函數在全局變量之后定義，函數間使用同一個變量，可實現共享。

//f函數g函數通過全局變量實現數據global的共享

#include

using namespace std；

int global；//全局變量

void f（）

{ global=5；}

void g（）

{ cout<

int main（）

{ f（）；

g（）；

return 0；}

（2） 使用局部變量實現共享

局部變量顧名思義其作用域范圍僅限于函數內部，如何實現函數間的數據共享呢？那就是通過參數傳遞，因為實參和形參都是局部變量，都有各自的作用域，我們將所要共享的數據設置為實參，函數間相互調用的時候實參傳形參，就實現了主調函數和被調函數之間的數據共享，其共享數據為實參的值。

//f函數g函數通過局部變量的參數傳遞實現數據global的共享

#include

using namespace std；

void g（int part）

{ cout<

void f（）

{ int global=5；//要共享的數據

g（global）；}

int main（）

{ f（）；

return 0； }

（3） 使用類的數據成員實現共享

此種共享方式是利用類的封裝，將函數和所要共享的數據封裝到一個類里，這樣作為類的成員，函數可以訪問數據，實現了共享。同時由于封裝使得被共享的數據成為類的私有數據成員，類外無法直接訪問，所以數據的安全性得到了提高。

//f函數g函數通過類的封裝實現數據global的共享

#include

using namespace std；

class Application

{ public：

void f（）；

void g（）；

private：

int global；}；

void Application：：f（）

{ global=5；}

void Application：：g（）

{cout<

int main（）

{ Application MyApp；

MyApp.f（）；

MyApp.g（）；

return 0； }

（4） 使用友元函數實現共享

使用友元函數實現共享的前提必須是：類外的函數要共享類內的保護或者私有數據。類的封裝使得類內的私有或保護成員被隱藏起來了，類外無法直接訪問。類外的函數想要共享這些隱藏起來的成員，就必須破壞類的封裝，而友元機制剛好提供了此項功能，只需在類內將要共享數據的函數聲明為友元函數，類外函數就可以通過對象去訪問類內的私有或保護成員，對友元函數而言實現了共享，對其他類外的函數又實現了隱藏，保護了數據的安全性。

//set函數和show函數共享類Point的數據X，Y

#include

using namespace std；

class Point

{ public：

Point（int xx=0， int yy=0） {X=xx；Y=yy；}

friend void set（Point &a）；

friend void show（Point &a）；

private：

int X，Y；}；

void set（ Point& a）

{a.X=1； a.Y=2；}

void show（ Point& a）

{cout<

int main（）

{ Point p1（3，5）；

set（p1）；//set函數給對象p1的X，Y賦值

show（p1）；//show函數輸出對象p1的X，Y值

return 0；}

1.2 對象間的共享機制

（1） 對象間共享數據

C++語言中，同一個類的對象間想要實現數據的共享，前提是這個共享的數據必須是本類公共的數據，不屬于任何一個對象；靜態數據成員剛好滿足這一條件，本類所有對象維護同一個拷貝，也就是說對于類而言，靜態數據成員是唯一的，也是公共的。對象間使用靜態數據成員時，就實現了共享，如果想要共享的數據的安全性更高，還可以將靜態數據成員設置為常類型，也就是類似常量的變量，只能初始化，不能被更新。

//對象A和對象B共享countP數據

#include

using namespace std；

class Point

{public：

Point（）{countP++；}

Point（Point &p）{countP++；}

static const int countP；}；

int Point：：countP=0；

int main（）

{ cout<

Point A；

cout<

Point B（A）；

cout<

（2） 對象間共享函數

對象間共享函數的原理與共享數據的原理相似，只要函數是本類唯一的，公共的，就可以實現共享，所以將要共享的函數設置為靜態的成員函數。

//對象A和對象B共享GetC（）函數

#include

using namespace std；

class Point

{public：

Point（）{countP++；}

Point（Point &p）{ countP++；}

static void GetC（）

{cout<<" Object count="<

private：

static int countP； }；

int Point：：countP=0；

int main（）

{ Point：：GetC（）； //輸出初始對象個數

Point A；

A.GetC（）； //Point：：GetC（）；輸出對象個數

Point B（A）；

B.GetC（）； } //Point：：GetC（）；輸出對象個數

2 結論

本文介紹了C++語言中函數間的四種方式和對象間共享的兩種方式，不論是函數間共享還是對象間共享，都要考慮兩點：一是如何實現共享；二是在能共享的前提下如何讓被共享的數據的安全性更高。在以上所有的方式中，將函數和數據封裝到類里，并把數據設置為類的私有常類型的數據成員，這樣函數間共享數據的安全性更高。而對象間共享時，只需要把被共享的數據設置為私有靜態常類型的成員，這樣對象間共享數據的時候，其安全性也得到了更大的保障。

參考文獻：

[1] 鄭莉等編著. C++語言程序設計[M]. 北京：清華大學出版社，第四版，2014.

[2] 馬榮貴. C++中共享數據的保護方法[J]. 長安大學學報，2005.

[3] 閔小玲. C++中數據共享的實現機制[J]. 黃石理工學院學報，2005.

[4] 聶豐英. 淺談靜態成員在C++中的應用[J]. 硅谷，2008.

[5] 廖鋒，胡麗平，楊巧合. C++語言中靜態數據成員和靜態成員函數的研究[J]. 電腦知識與技術，2006.

【通聯編輯：梁書】