C/C++语言基础--C++面向对象、类、对象概念讲解

本专栏目的

• 更新C/C++的基础语法，包括C++的一些新特性

前言

• 今天更新的比较晚了，主要一直用是谷歌Colab训练模型，访问国内csdn反而不好使了，请大家见谅；
• C++是面向对象的语言，本文将介绍什么是面向对象、什么是类、什么是对象、类和对象的关系是什么？
• 欢迎大家点赞 + 收藏 + 关注；
• C语言后面也会继续更新知识点，如内联汇编；
• 本人现在正在写一个C语言的图书管理系统，1000多行代码，包含之前所学的所有知识点，包括链表和顺序表等数据结构，请大家耐心等待！！

类和对象

面向对象

概念

定义：面向对象(Object Oriented)是软件开发方法，一种编程范式。面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法，是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。

上面是官方的定义，对于初学的你，初次看是否能理解呢？如果能理解，那面向过程和面向对象区别能否举个例子呢？

• 看不没有关系，面向对象会伴随程序员一生，每个阶段的理解都会不同
• 对于面向对象和面向过程的区别，我感觉一个经典的案例可以说明这件事情：如何把大象关机冰箱🤠
  • 对于面向过程：面向过程就是把每一步想好，然后一步一步照做，比如说把大象关机冰箱，可以分为3步，第一步，打开冰箱门；第二步，把大象关进冰箱；第三步，关闭冰箱门。（当然，也可以分为4步、5步），面向过程就是这样，想好每一步的过程，然后按照步骤分别执行。
  • 对于面向对象：在面向对象中有一句话，万物皆对象，对象是现实世界的理解和抽象，如果用面向对象来理解把大象关机冰箱，首先，需要明白这个过程有几个对象，很明显，这里有两个对象，大象与冰箱；其次，需要分别对大象和冰箱做考虑，很明显，对于大象来说，只有一个动作，就是把大象关进冰箱门，对于冰箱来说，有打开和冰箱门两个动作；接下来，每个动作在面向对象有一个专有名词叫做方法；最后，就是按照常见，对方法进行排列组合，:happy:

类和对象

什么是类？

类，即类别：类是具有相似属性和行为的一组实例集合，比如说：

• 世界上所有人都有一个相似的东西，那就我们都是人类，简称人，:happy:，所以人也可以抽象成一个类；
• 对于长方形、圆、正方形……来说，他们都抽象成平面几何，他们都有共同的特性，就是有面积…………

以上两点看起来很**”无语“**，但是这就是面向对象的思想案例，就像是我们说的一切复杂的东西本质都是简单的。

从百度copy了两张图片，如下：

什么是对象？

一个具体东西，是一个对象的实例，就像人是一个对象，但是我是一个类，你也是一个类，他也是

四大特性

面向对象主要有四大特征：抽象、封装、继承、多态。

1、抽象(abstract)

抽象是将类对象的共同特征总结、提取出来构造类的过程，只关注对象的哪些属性和行为，并不关注这此行为的细节是什么。

属性抽象：表示世界中一类事物的特征，就是对象的属性。比如鸟有翅膀，羽毛等(类的属性)

行为抽象：表示世界中一类事物的行为，就是对象的行为。比如鸟会飞，会叫(类的方法)

2、封装(encapsulation )

通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来，对数据的访问只能通过已定义的接口，，隐藏了实现细节，比如说封装一个对数组的遍历：

void foreach(int a[], int n) 
{
    for(int i = 0; i < b; i++) {
        std::cout << i << " ";
    }
    std::endl;
}

//举例
int main()
{
    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    foreach(a, sizeof(a) / sizeof(a[0]));  // 这个时候会帮你遍历，会输出数组里面的内容
}

/*
*  输出：
* 1 2 3 4 5
*

封装保证了模块具有较好的独立性，使得程序维护修改较为容易。对应用程序的修改仅限于类的内部，因而可以将应用程序修改带来的影响减少到最低限度。

3、继承(inheritance)

继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程，继承让变化中的软件系统有了一定的延续性，提高了代码的复用率。

4、多态(Polymorhism)

多态是指允许不同类的对象对同一消息做出响应。多态性包括参数化多态性和包含多态性。

动态链接 -->对于父类中定义的方法，如果子类中重写了该方法，那么父类类型的引用将调用子类中的这个方法，这就是动态链接。

总结

在实践中体会，光看概念始终只会停留在表面。

类的创建和对象的实例化

类的创建和C语言中的结构体类似，只不过关键变成了class，当然其实也是可以使用struct的。

类中除了可以定义成员变量(属性)之外，还可以定义成员函数(方法)，类还可以设置访问权限，可以控制类中的成员在何处能访问。

三个访问权限限定符：用来设置成员变量和成员函数的访问属性。

• public：公有成员，它们允许被本类或其它类的成员函数(通过对象)访问或调用，是类的外部接口，成员函数一般定义为public属性;
• private：私有成员，它们只允许被本类的成员函数访问，数据成员一般定义为private属性;
• protected：保护成员，它们允许被本类的成员函数和派生类的成员函数访问或调用。

示例

• private：只能在内部访问，如下面：

class Student
{
public:
	void setMess(std::string name, int age)
	{
		this->m_name = name;
		this->m_age = age;
	}

	std::string getName()
	{
		return this->m_name;
	}

	int getAge()
	{
		return this->m_age;
	}

private:
	std::string m_name;
	int m_age;
};

这个时候在外部访问，会出现访问不到的现象，如下：

如果需要访问，则需要在类中定义接口，如：getName，getAge，通过接口返回值访问，如下：

• public: 可以在外部访问

class Student
{
public:
	void setMess(std::string name, int age)
	{
		this->m_name = name;
		this->m_age = age;
	}

private:
	std::string m_name;
	int m_age;
};

可以直接访问：

成员函数命名规则

• 在每个成员变量前加 m_
• 在每个成员变量后加_

class Animal 
{
private:
    int m_age{0};
public:
    //可以通过共有的函数来访问私有成员
    void print()
    {
        cout << "age:" << m_age;
    }
}

class和struct的区别

前面说道class也是可以用struct替代的，那么他们两个之间有什么区别吗？

区别只有一个：struct定义的类属性是默认公有的，而calss定义的类属性是私有的.

类的定义和成员函数定义分离

一般将类的定义放在头文件(.h) 中，类的实现放在源文件(.cpp) 中，而main主函数可以放在另一个源文件中。

何谓分离？即把函数的定义放在类的外部实现！这种操作提高了代码的耦合性，更好维护。

成员函数的定义方式与其他函数的定义方式基本相同，但必须在成员函数名前面加上类名和作用域限定符(简称域运算符)