西嘎嘎学习 - C++ 类 对象 - Day 8

1  什么是类

        类是一种用户自定义的数据类型，它将数据（属性）和操作数据的函数（方法）封装在一起。

        类可以看作是对象的模板或蓝图，而对象是类的具体实例。

        类的定义格式如下：

class ClassName {
private:// 私有成员（默认访问权限）// 通常用于封装数据
public:// 公有成员// 包括构造函数、方法等
};

2  什么是对象

        对象是类的一个实例，通过类定义后，可以创建多个对象，每个对象都有自己的数据和行为。

        创建对象的语法：

ClassName objectName;

3  类的成员

        1.数据成员：用于描述对象的属性。

        2.成员函数：用于描述对象的行为或操作。

4  访问权限

        默认情况下，类的成员是 private 的

访问权限	说明
public	公有成员，可以被类的外部访问
private	私有成员，只能在类内部访问
protected	受保护成员，只能在类内部和派生类中访问

5  构造函数

        构造函数是一种特殊的成员函数，用于在创建对象时初始化对象的数据成员。

        构造函数的规则：

          1.构造函数的名称必须与类名相同；

          2.构造函数没有返回类型（包括 void）；

          3.构造函数可以重载（多个构造函数）；

          4.如果没有定义构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数。

class Student {
private:std::string name;int age;public:// 默认构造函数Student() {name = "UnKnown";age = 0;}// 带参数的构造函数Student(std::string n, int a) {name = n;age = a;}void display() {std::cout << "Name: " << name << ", Age: " << age << std::endl;}
};

6  析构函数

        析构函数是另一种特殊的成员函数，用于在对象销毁时执行清理工作（如释放内存）。

        析构函数的规则：

          1.析构函数的名称是 ~ 加类名；

          2.没有参数；

          3.没有返回类型；       

          4.每个类只能有一个析构函数。

class Student {
public:Student() {std::cout << "Constructor called." << std::endl;}~Student() {std::cout << "Destructor called." << std::endl;}
};

7  成员函数的定义方式

        成员函数可以在类内部定义（内联），也可以在类外部定义（外联）。

        内联定义：

class Student {
public:void sayHello() {std::cout << "Hello! " << std::endl;}
};

        外联定义：

class Student {
public:void sayHello();
};void Student::sayHello() {std::cout << "Hello!" << std::endl;
}

8  this 指针

        this 是一个隐含的指针，指向调用该成员函数的对象，它在类的成员函数中自动传递。

class Student {
private:std::string name;public:void setName(std::string n) {this -> name = n;    // this -> name 表示当前对象的 name 成员}
};

9  静态成员

        静态成员属于整个类，而不是类的某个对象，所有对象共享同一个静态成员。

        静态数据成员：

class Student {
private:static int count;    // 静态数据成员public:Student() {count++;}static int getCount() {return count;}
};//静态成员必须在类外初始化
int Student::count = 0;

        静态成员函数：

          1.只能访问静态成员；

          2.不能使用 this 指针；

          3.可以通过类名直接调用。

10  对象数组与指针

        对象数组：

Student student[3];    // 创造 3 个 Student 对象

        对象指针：

Student* p = new Student();    // 动态创建对象
delete p;    // 释放内存

11  类的封装

        封装是将数据和操作数据的函数绑定在一起，并对外隐藏实现细节，通过将数据设为 private,并通过 public 的方法来访问和修改数据，可以实现封装。

class BankAccount {
private:double balance;public:void deposit(double amount) {if (amount > 0){balance += amount;}}void withdraw (double amount){if (amount > 0 && amount <= balance){balance -= amount;}}double getBalance() const{return balance;}
};

12  类的继承

        继承是面向对象编程的另一个核心概念，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法。

class Animal {
public:void eat() {std::cout << "Eating..." << std::endl;}
};class Dog : public Animal {
public:void bark(){std::cout << "Barking..." << std::endl;}
};

13  类的多态

        多态是指同一个接口可以有不同的实现方式，C++ 中通过虚函数（virtual）和继承实现多态。

class Shape {
public:virtual void draw() {std::cout << "Drawing a shape ..." << std::endl;}
};class Circle : public Shape {
public:void draw() override{std::cout << "Drawing a circle ..." << std::endl;}
};

14  类的友元

        友元函数或类可以访问另一个类的私有和保护成员。

class MyClass {
private:int secret;public:friend void showSecret (MyClass obj);    // 声明友元函数
};void showSecret (MyClass obj) 
{std::cout << "Secret: " << obj.secret << std::endl;
}

15  类的运算符重载

        可以重载运算符，使其适用于自定义类型。

class Complex {
private:double real, imag;public:Complex (double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}Complex operator+ (const Complex& other ) {return Complex (real + other.real, imag + other.imag);}void display(){std::cout << real << " + " << imag << " i " << std:: endl;}
};

16  类的常量成员

        可以使用 const 修饰成员函数，表示该函数不会修改对象的状态。

class Student {
private:std::string name;public:std::string getName() const{return name;}
};

17  类的内联成员函数

        在类中定义的成员函数默认是内联的，可以提高程序运行效率。

18  类的默认成员函数

        C++ 编译器会自动为类生成以下默认成员函数：

          1.默认构造函数。

          2.拷贝构造函数。

          3.拷贝赋值运算符。

          4.移动构造函数。

          5.移动赋值运算符

          6.析构函数

19  类的拷贝构造函数

        拷贝构造函数用于一个对象初始化另一个对象。

class Student {
public:Student (const Student& other){// 拷贝 other 的数据}
};

20 类的赋值运算符重载

        用于将一个对象赋值给另一个对象。

class Student {
public:Student& operator=(const Student& other){if (this != &other){// 拷贝 other 的数据}return *this;}
};

21  总结

概念	说明
类	用户自定义的数据类型，封装数据和方法
对象	类的实例
构造函数	初始化对象
析构函数	清理资源
封装	隐藏实现细节
继承	子类继承父类
多态	同一接口不同实现
友元	访问私有成员
运算符重载	自定义运算符行为
静态成员	属于类而非对象
this 指针	指向当前对象