C++零基础教程（C++中的类）

前言

一、概念介绍

在C++中，类是一种用户自定义的数据类型，用于封装相关的数据和功能。类提供了一种面向对象的编程方式，允许将数据和对数据的操作封装在一个实体中，称为对象。下面是一些关于C++类的主要概念：

1.数据成员（Data Members）：类的数据成员是用于存储对象的数据的变量或属性。这些成员可以是任何C++数据类型，包括基本类型（如整数、浮点数、字符等）或其他用户定义的类类型。数据成员定义了对象的状态或属性。

2.成员函数（Member Functions）：类中的成员函数是类的行为或操作。它们提供了操作类对象的接口，可以访问和修改数据成员。成员函数也被称为方法。成员函数可以在类内部定义，也可以在类外部定义。

3.访问控制（Access Control）：C++中的类提供了三种访问控制修饰符：public、private 和 protected。public 成员可以从类的外部访问，private 成员只能在类的内部访问，而 protected 成员可以在类的内部和派生类中访问。通过访问控制，可以控制类中的成员对外部的可见性和可访问性。

4.构造函数（Constructor）：构造函数是一种特殊的成员函数，用于初始化对象的状态。它们在创建对象时自动调用，并可以接受参数来设置对象的初始值。类可以有多个构造函数，它们可以根据不同的参数列表进行重载。

5.析构函数（Destructor）：析构函数是类的特殊成员函数，用于在对象生命周期结束时进行清理工作。它们在对象被销毁时自动调用，通常用于释放动态分配的资源，如内存、文件句柄等。

6.对象实例化（Object Instantiation）：类定义了一种对象的蓝图，通过实例化创建类的对象。可以使用类名加上括号的方式进行对象的实例化。例如，ClassName objectName;，它将创建一个名为 objectName 的类对象。

7.继承（Inheritance）：继承是面向对象编程的重要概念之一，它允许类从其他类派生出来，建立起类之间的层次关系。派生类（子类）可以继承基类（父类）的数据和成员函数，并且可以添加自己的特定功能。继承可以实现代码的重用和层次化的组织。

8.封装（Encapsulation）：封装是面向对象编程的基本原则之一，它将数据和操作数据的方法封装在一个实体中，限制对数据的直接访问。通过封装，类可以隐藏内部细节，并提供公共接口以便与其他代码进行交互。

类是C++中面向对象编程的核心概念之一，它提供了一种结构化代码、重用性和灵活性的方式来组织和管理数据和行为。通过类的定义，可以创建多个对象实例，并通过调用对象的成员函数来操作和处理数据。

二、代码示例

#include <iostream>
// 定义一个名为Person的类
class Person {
private:
    std::string name;
    int age;
public:
    // 构造函数，用于创建Person对象时初始化成员变量
    Person(std::string n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }
    // 成员函数，用于获取和设置name成员变量
    std::string getName() {
        return name;
    }
    void setName(std::string n) {
        name = n;
    }
    // 成员函数，用于获取和设置age成员变量
    int getAge() {
        return age;
    }
    void setAge(int a) {
        age = a;
    }
    // 成员函数，用于打印Person对象的信息
    void printInfo() {
        std::cout << "Name: " << name << std::endl;
        std::cout << "Age: " << age << std::endl;
    }
};
int main() {
    // 创建一个Person对象
    Person person("John", 25);
    // 调用成员函数获取和设置成员变量
    std::cout << "Name: " << person.getName() << std::endl;
    std::cout << "Age: " << person.getAge() << std::endl;
    person.setName("Alice");
    person.setAge(30);
    // 调用成员函数打印对象信息
    person.printInfo();
    return 0;
}

上述代码创建了一个名为Person的类，它具有name和age两个私有成员变量，以及构造函数、成员函数和一个简单的main函数。

在main函数中，我们首先创建一个Person对象person，并通过调用成员函数获取和设置成员变量的值。然后我们修改person对象的name和age，并最后调用printInfo函数以打印对象的信息。

三、构造函数

构造函数是一种特殊的成员函数，用于在创建类对象时初始化对象的成员变量。构造函数具有与类相同的名称，并且没有返回类型，包括默认构造函数和参数化构造函数。

构造函数的特点如下：

1.与类同名：构造函数与类的名称相同，没有返回类型，包括默认构造函数和参数化构造函数。

2.在对象创建时自动调用：构造函数在创建对象时自动调用，用于初始化对象的成员变量。

3.可以有多个构造函数：一个类可以有多个构造函数，根据不同的参数列表进行重载，以允许不同的对象初始化方式。

4.可以被重载和继承：类的构造函数可以重载，即在同一个类中可以有多个构造函数。并且如果一个类继承自另一个类，它可以调用基类的构造函数来初始化基类的成员。

下面是一个包含默认构造函数和参数化构造函数的示例：

#include <iostream>
class Person {
private:
    std::string name;
    int age;
public:
    // 默认构造函数，初始化成员变量为默认值
    Person() {
        name = "Unknown";
        age = 0;
    }
    // 参数化构造函数，初始化成员变量为传入的值
    Person(std::string n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }
    // 成员函数，用于打印Person对象的信息
    void printInfo() {
        std::cout << "Name: " << name << std::endl;
        std::cout << "Age: " << age << std::endl;
    }
};
int main() {
    Person person1; // 调用默认构造函数
    person1.printInfo(); // 输出默认值
    Person person2("John", 25); // 调用参数化构造函数
    person2.printInfo(); // 输出传入的值
    return 0;
}

在上述示例中，我们定义了一个名为Person的类，包含默认构造函数和参数化构造函数。

默认构造函数没有参数，会在创建Person对象时自动调用，并初始化成员变量name和age为默认值。在main函数中，我们创建了person1对象，没有传入任何参数，因此会调用默认构造函数进行初始化。

参数化构造函数有两个参数，用于传入name和age的值，并将它们赋给成员变量。在main函数中，我们创建了person2对象，并传入了相应的参数，因此会调用参数化构造函数进行初始化。

通过构造函数，我们可以在对象创建时为成员变量提供初始值，确保对象被正确地初始化。构造函数提供了一种方便和可靠的方式来初始化对象。

总结

本篇文章就讲解到这里，下篇文章我们继续讲解类的使用。