类与对象 | C++基础

C++语言程序设计网课

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C++中支持我们使用类来定义自己的数据类型。

类的基本思想：数据抽象(data abstraction) 与 封装(encapsulation)。

1. 数据抽象：依赖于 接口(interface) 和 实现(implementation) 分离的编程(及设计)技术。

   • 类的接口：用户所能执行的操作。

   • 类的实现：类的数据成员、负责接口实现的函数体、定义类所需的各种私有函数。

2. 封装：使类的接口和实现分离。隐藏了类的实现细节(类的用户只能使用接口而无法访问实现部分)。

抽象

对同一类对象的共同属性和行为进行概括，形成类

• 先注意问题本质，其次是实现过程或细节
• 数据抽象：描述某对象的属性或状态（对象相互区别的物理量）
• 代码抽象：描述某类对象的共有的行为特征或具有的功能
• 抽象的实现：类

//定义Clock类
class Clock//边界
{
public://特定的访问权限
	void setTime(int newH, int newM, int newS);
	void showTime();//外部接口
private://特定的访问权限
	int hour, minute, second;
};//边界

封装

将抽象出的数据、代码封装在一起，形成类。

• 目的：增强安全性和简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，而只需要通过外部接口，以特定的访问权限来使用类的成员
• 实现封装：类声明中的{}

类和对象的关系

对象是现实中的对象在程序中的模拟
类是同一类对象的抽象，对象是类的某一特定实体
定义类的对象，才可以通过对象使用类中定义的功能

类定义的语法形式

class Clock//类名称
{
public:
    //公有成员(外部接口)
private:
    //私有成员
protected:
    //保护型成员
}

类成员的访问控制

公有类型成员

在关键字public后面声明，它们是类与外部的接口，任何外部函数都可以访问公有类型数据和函数

私有类型成员

在关键字private后面声明，只允许本类中的函数访问，而类外部的任何函数都不能访问
如果紧跟在类名称的后面声明私有成员，则关键字private可以省略

保护类型成员

与private类似，其差别表现在继承与派生时对派生类的影响不同

对象定义的语法形式

class Clock {...};
//类名 对象名
Clock myClock

使用类的成员

类中成员互相访问

直接使用成员名访问

类外访问

使用"对象名.成员名"方式访问public属性的成员

实例

//类的定义
#include 

using namespace std;

class Clock {
public:
	void setTime(int newH = 0, int newM = 0, int newS = 0);
	void showTime();
private:
	int hour, minute, second;
};

//成员函数的实现
void Clock::setTime(int newH, int newM, int newS) {
	hour = newH;
	minute = newM;
	second = newS;
}
void Clock::showTime() {
	cout << hour << ":" << minute << ":" << second << endl;
}

//对象的使用
int main() {
	Clock myClock;
	myClock.setTime(8, 30, 30);
	myClock.showTime();
	return 0;
}

类内初始值

可以为数据成员提供一个类内初始值
在创建对象时，类内初始值用于初始化数据成员
没有初始值的成员将被默认初始化

类的成员函数

在类中说明函数原型
可以在类外给出函数体实现，并在函数名前使用类名加以限定
也可以直接在类中给出函数体，形成内敛成员函数
允许声明重载函数和带默认参数值的函数

内联成员函数

为了提高运行时效率，对于较简单的函数可以声明为内联形式
内敛函数体中不要有复杂结构(如循环语句和switch语句)

在类中声明内联成员函数的方式：

• 将函数体放在类的声明中
• 使用inline关键字