【C++成长记】C++入门 | 类和对象（上） |面向过程和面向对象初步认识、类的引入、类的定义、类的访问限定符及封装

一、面向过程和面向对象初步认识

C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。

C++是基于面向对象的，关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。

 面向对象的概念：

面向对象（Object-Oriented Programming，OOP）是一种编程思想，它以对象为基础来设计和构建软件系统。在面向对象编程中，对象是核心概念，它代表现实世界中的实体或概念，并具有属性(数据)和方法(操作数据的函数)。

面向对象编程的主要特点包括封装、继承、多态和抽象。封装隐藏了对象的内部实现，只提供有限的接口与外界交互；继承允许一个类继承另一个类的特性，实现代码复用；多态让不同类的对象能够以统一的方式被处理；抽象则是对现实世界的简化，以便于理解和建模。

面向对象编程的优势在于提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性，使软件系统更加符合现实世界的需求和逻辑。

二、类的引入

C语言结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。

比如：

在数据结构中，用C语言方式实现的栈，结构体中只能定义变量；现在以C++方式实现，

会发现struct中也可以定义函数。

typedef int DataType;
struct Stack
{
 void Init(size_t capacity)
 {
 _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
 if (nullptr == _array)
 {
 perror("malloc申请空间失败");
 return;
 }
 _capacity = capacity;
 _size = 0;
 }
 void Push(const DataType& data)
 {
 // 扩容
 _array[_size] = data;
 ++_size;
 }
 DataType Top()
 {
return _array[_size - 1];
 }
 void Destroy()
 {
 if (_array)
 {
 free(_array);
 _array = nullptr;
 _capacity = 0;
 _size = 0;
 }
 }
 DataType* _array;
 size_t _capacity;
 size_t _size;
};
int main()
{
 Stack s;
 s.Init(10);
 s.Push(1);
 s.Push(2);
 s.Push(3);
 cout << s.Top() << endl;
 s.Destroy();
 return 0;
}

上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替。

三、类的定义

class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后面分

号不能省略。

类体中内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量; 类中的函数称为类的方法或者

成员函数。

类的两种定义方式：

1. 声明和定义全部放在类体中，需注意：成员函数如果在类中定义，编译器可能会将其当成内

联函数处理。

#include<iostream>
 
class MyClass {
public:
    // 成员函数声明和定义
    void printHello() {
        std::cout << "Hello, World!"<< std::endl;
    }
 
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};
 
int main() {
    MyClass obj;
    obj.printHello(); // 输出 "Hello, World!"
    int sum = obj.add(1, 2); // sum = 3
    std::cout << "Sum: "<< sum<< std::endl;
    return 0;
}

在这个示例中，`MyClass` 类包含两个成员函数：`printHello()` 和 `add()`。这两个函数的声明和定义都放在类体内。当编译器看到这些成员函数的定义时，它们可能会被视为内联函数，从而提高程序的性能。然而，这也可能导致代码膨胀，因此在实际编程中需要权衡利弊。

2. 类声明放在.h文件中，成员函数定义放在.cpp文件中，注意：成员函数名前需要加类名::

myclass.h 文件：

#ifndef MYCLASS_H
#define MYCLASS_H
 
class MyClass {
public:
    // 成员函数声明
    void printHello();
    int add(int a, int b);
};
 
#endif // MYCLASS_H

myclass.cpp 文件：

#include "myclass.h"
#include<iostream>
 
// 成员函数定义
void MyClass::printHello() {
    std::cout << "Hello, World!"<< std::endl;
}
 
int MyClass::add(int a, int b) {
    return a + b;
}

main.cpp 文件：

#include "myclass.h"
 
int main() {
    MyClass obj;
    obj.printHello(); // 输出 "Hello, World!"
    int sum = obj.add(1, 2); // sum = 3
    std::cout << "Sum: "<< sum<< std::endl;
    return 0;
}

在这个示例中，MyClass 类的声明放在了 myclass.h 文件中，而成员函数的定义放在了myclass.cpp 文件中。这样可以避免头文件中的重复包含，同时也有助于代码的模块化和组织。在 main.cpp 文件中，我们只需要包含 myclass.h 头文件，即可使用 MyClass 类的功能。

四、类的访问限定符及封装

• 访问限定符

C++实现封装的方式：用类将对象的属性与方法结合在一块，让对象更加完善，通过访问权限选

择性的将其接口提供给外部的用户使用。

【访问限定符说明】  

1. public修饰的成员在类外可以直接被访问
2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
3. 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止
4. 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束
5. class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)

注意：访问限定符只在编译时有用，当数据映射到内存后，没有任何访问限定符上的区别

问题：C++中struct和class的区别是什么？

C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体使用。另外C++中struct还可以用来

定义类。和class定义类是一样的，区别是struct定义的类默认访问权限是public，class定义的

类默认访问权限是private。

• 封装

面向对象的三大特性：封装、继承、多态。

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来

和对象进行交互。

封装本质上是一种管理，让用户更方便使用类。

在C++语言中实现封装，可以通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合，通过访问权限来

隐藏对象内部实现细节，控制那些方法可以在类外部直接被使用。

❤️结语：

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