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C++语言之类与对象1

article 2024/11/25 4:47:01

什么是类

类是一种抽象的数据类型，作为对象的蓝图或模板，它将具有相同属性和行为的对象进行统一抽象封装。其中属性描述对象的特征，如 “汽车” 类中的颜色、品牌等；方法则定义对象可执行的操作，像 “汽车” 类的启动、加速等方法。

什么是对象

对象是类的实例化，是依据类所定义的模板创建出的具体实体。其状态由属性值决定，如某辆具体汽车的红色、宝马等属性值构成其状态；行为通过调用所属类的方法实现，如调用汽车的启动、加速方法展现其行为。

类与对象的关系

类是对象的抽象概括，提取了相似对象的共性形成通用模板，不指向具体实体。而对象是类的具体体现，虽都具有类定义的属性和方法，但属性值不同，状态和行为也各异，如不同汽车对象的属性值及行为表现均有差别。

如何定义一个类

语法:

class 类名

{

成员变量:描述事物的静态特征,一个类中可以有多个成员变量,也可以一个都没有

构造函数:创建对象

析构函数:回收对象

拷贝构造:对象赋值给对象

成员函数:描述事物的动态特征

}

如:

#include <iostream>
#include <string>

// 定义Person类
class Person {
public:
std::string name; // 成员变量，用于存储人的姓名
int age; // 成员变量，用于存储人的年龄

// 成员函数，用于设置人的姓名和年龄
void setInfo(const std::string& n, int a) {
name = n;
age = a;
}

// 成员函数，用于输出人的信息
void showInfo() {
std::cout << "姓名：" << name << "，年龄：" << age << std::endl;
}
};

int main() {
// 创建一个Person类的对象p1
Person p1;
// 使用对象p1调用成员函数setInfo来设置信息
p1.setInfo("小明", 20);
// 使用对象p1调用成员函数showInfo来展示信息
p1.showInfo();

return 0;
}

注意:

因为类的定义只需定义一次,所以我们一般将其写在头文件中

但是类中有成员函数,头文件中对函数只声明不实现

所以在头文件中定义类,在其对应的源文件中实现其类的成员函数

如何创建一个对象

语法:

类名对象名;

对象的使用:

获取成员变量的值

对象名.成员变量名

修改成员变量的值

对象名.成员变量名 = 值;

调用成员函数

对象名.成员函数名(实参列表)

注意:

一个类可以创建多个对象

多个对象之间互不打扰

访问权限修饰符

作用:

限定类中的成员使用范围

访问权限修饰符:

public:程序任何一处可直接使用

protected:当前类中或子类中使用

private:当前类中使用

使用:

class 类名

{

private:

成员

public:

成员

protected:

成员

}

类的设计

私有化成员变量

通过将成员变量设为私有，限制外部直接访问，就像给数据加锁，仅类内可操作，避免外部随意更改致数据混乱，增强类及程序的稳定性与可维护性，比如 “员工” 类里工资变量私有化的情况。

公共成员函数

把成员函数设为公共来构建类与外部交互的接口，外部按规定调用函数让类执行任务，无需知晓内部实现细节，能降低类间耦合、提高代码模块化程度，像 “图形” 类中绘制、算面积等公有函数便于协同工作。

提供 get 与 set 函数

因成员变量私有化，外部需获取和修改值时，get 函数用于返回私有变量值，告知外部其状态；set 函数接收外部值，经合法性检查后赋给私有变量，间接实现修改，如 “学生” 类里成绩、年龄变量对应的操作。

this关键字

概念:

this 是一个指针，它所指向的对象取决于调用 this 所在函数的对象，也就是说，谁调用了这个函数，this 就代表谁。

作用:

1,在当前类中调用当前类的成员,此时this可以忽略不写

2,当局部变量与成员变量重名时

变量名局部变量

this->变量名成员变量

如:

#include <iostream>

class Person {
public:
std::string name;
int age;

void setName(const std::string& newName) {
this->name = newName;
}

void setAge(int newAge) {
this->age = newAge;
}

void showInfo() {
std::cout << "姓名: " << this->name << ", 年龄: " << this->age << std::endl;
}
};

int main() {
Person p;
p.setName("小明");
p.setAge(20);
p.showInfo();

return 0;
}

构造函数

作用:创建本类对象时调用

语法:

类名(形参列表)

{

函数体

}

调用:

调用无参构造:

类名对象名;

调用有参构造:

类名对象名(实参列表);

注意:

1,如果一个类中没有自定义构造函数,系统将为其提供一个无参构造

2,如果一个类中有自定义构造函数,系统将不会为其提供无参构造函数

3,一个类中可以有多个构造函数,这多个构造函数的关系是重载

析构函数

作用:当对象被销毁时调用

语法:

~类名()

{

函数体

}

注意:

一个类中只能写一个析构函数

如果不写,系统为其提供一个默认的析构函数

拷贝构造

作用:此类对象A赋值给此类对象B 会触发拷贝构造

类名对象名A;

类名对象名B = 对象名A;

语法:

类名(const 类名& 别名)

{

函数体

}

注意:

此时不会触发构造函数

注意浅拷贝,此时一定要进行深拷贝,避免重复释放导致的崩溃

初始化列表

语法:

类名(形参列表):成员变量名(形参中的变量名),成员变量名(形参中的变量名),...

{

函数体

}

注意:

基本类型除外实现的是浅拷贝

如:

#include <iostream>
#include <string>

class Person {
public:
std::string name;
int age;

// 普通构造函数，用于初始化对象的成员变量
Person(const std::string& n, int a) : name(n), age(a) {}

// 拷贝构造函数
Person(const Person& other) {
this->name = other.name;
this->age = other.age;
std::cout << "拷贝构造函数被调用" << std::endl;
}

void showInfo() {
std::cout << "姓名: " << name << ", 年龄: " << age << std::endl;
}
};

int main() {
Person person1("小明", 20);

// 这里会触发拷贝构造函数，用person1初始化person2
Person person2 = person1;

person1.showInfo();
person2.showInfo();

return 0;
}