[C++] 轻熟类和对象
类的定义
格式规范
- class为定义类的关键字,后有类名,类的主体存于{}中;
- 类定义结束时后面的分号不能省略;
- 类体的内容成为类的成员,类中的变量成为成员变量,函数成为方法或成员函数;
- C++兼容C语言的struct用法,同时将struct升级成了类的用法(更推荐类)
- 在类定义中直接定义一个成员函数(即在类声明的花括号{}内直接给出函数体),编译器会默认将这个成员函数视为inline。这样做的好处是,如果成员函数非常简单,编译器可以优化代码,通过内联展开来提高程序的执行效率。
举例代码:
class Stack { public: // 成员函数 void Init(int n = 4) { array = (int*)malloc(sizeof(int) * n); if (nullptr == array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } capacity = n; top = 0; private: // 成员变量 int* array; size_t capacity; size_t top; }; // 分号不能省略
访问限定符
封装的概念
封装是OOP的一个基本原则,它指的是将数据(属性)和操作这些数据的代码(方法)组合在一起,形成一个单元。封装的主要目的是隐藏内部实现的细节,只暴露出一个可以被外界访问和操作的接口。
- 数据封装:类定义了属性(也称为成员变量或字段),这些属性代表了对象的状态。封装确保了这些属性只能通过类提供的方法来访问和修改,从而保护数据不被外部代码直接访问,避免数据被不当操作。
- 方法封装:类还定义了方法(也称为成员函数或行为),这些方法定义了可以对对象执行的操作。封装确保了对象的行为是通过这些方法来实现的,而不是直接操作对象的内部状态。
访问限定符
- 隐藏实现细节:通过使用private访问限定符,类的实现细节被隐藏起来,外部代码不能直接访问或修改对象的内部状态,只能通过public方法来操作。
- 提供接口:public方法提供了一个接口,允许外部代码以受控的方式与对象交互。这些方法可以包含对private成员的访问和修改,但这些操作的细节对外部是不可见的。
- 继承和多态性:protected访问限定符允许子类访问和修改父类的某些成员,这在实现继承和多态性时非常有用。子类可以扩展或修改父类的行为,同时保持对外部代码的封装。
- 维护数据完整性:通过限制对属性的直接访问,封装确保了数据的完整性和一致性。
- 促进模块化:封装使得代码更加模块化,每个类负责管理自己的数据和行为,减少了不同模块之间的耦合。(高内聚、低耦合)
类域
类会定义一个新的作用域,类的所有成员都在类的作用域中,在类外定义成员时需要用::作用域操作符指明成员属于哪个类域。
在类外定义成员函数:
#include using namespace std; class Stack { public: // 成员函数 void Init(int n = 4); private: // 成员变量 int* array; size_t capacity; size_t top; }; // 声明和定义分离,需要指定类域 void Stack::Init(int n) { array = (int*)malloc(sizeof(int) * n); if (nullptr == array) { perror("malloc申请空间失败"); return; } capacity = n; top = 0; }
实例化
概念
类是一个蓝图或模板,它定义了一组属性(成员变量)和方法(成员函数),这些属性和方法共同描述了一类事物的特征和行为。而通过创建对象就可以将对象进行实例化,这一一种一对多的关系,一个类可以创造多个对象,每一个类都是一个个体实例,并不冲突。
// 如何实例化对象 // 定义一个日期类 class Date { public: void Init(int year, int month, int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } void Print() { cout // Date类实例化出对象d1和d2 Date d1; Date d2; d1.Init(2024, 3, 31); d1.Print(); d2.Init(2024, 7, 5); d2.Print(); return 0; } _year = year; this-_month = month; this-_day = day; }
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