c++类&对象

简介: c++类&对象

在C++中,类和对象是面向对象编程(OOP)的核心概念。下面我将详细解释C++中的类和对象,并附带编程示例,以确保内容达到约1400字。

一、类(Class)

类是对象的抽象模板,它定义了一个对象应该拥有的属性和方法。类中的变量被称为成员变量(或属性),而函数被称为成员函数(或方法)。

示例

#include <iostream> 
#include <string> 
// 定义一个名为“Student”的类 
class Student { 
public: 
// 构造函数 
Student(std::string name, int age, float score) 
: name_(name), age_(age), score_(score) {} 
// 成员变量(属性) 
std::string name_; 
int age_; 
float score_; 
// 成员函数(方法) 
void display() const { 
std::cout << "Name: " << name_ << ", Age: " << age_ << ", Score: " << score_ << std::endl; 
} 
// 另一个成员函数,用于修改分数 
void setScore(float newScore) { 
if (newScore >= 0 && newScore <= 100) { 
score_ = newScore; 
} else { 
std::cout << "Invalid score!" << std::endl; 
} 
} 
}; 
// 主函数 
int main() { 
// 创建Student类的对象 
Student student1("Alice", 20, 85.5); 
// 调用对象的成员函数 
student1.display(); // 输出学生信息 
// 修改分数 
student1.setScore(90); 
student1.display(); // 再次输出学生信息,分数已更改 
return 0; 
}

二、对象(Object)

对象是类的实例,它拥有类定义的属性和方法。在上面的示例中,student1就是一个Student类的对象。

三、封装(Encapsulation)

封装是面向对象编程的四大基本特性之一,它隐藏了对象的内部实现细节,只对外提供必要的接口。在C++中,可以通过将类的成员变量声明为privateprotected来实现封装,而成员函数则作为访问这些成员变量的接口。

四、继承(Inheritance)

继承允许我们创建一个新的类(派生类),它继承了一个或多个已存在的类(基类)的属性和方法。通过继承,我们可以实现代码的重用和扩展。

示例

class GraduateStudent : public Student { // 派生自Student类 
public: 
GraduateStudent(std::string name, int age, float score, std::string thesisTitle) 
: Student(name, age, score), thesisTitle_(thesisTitle) {} 
// 新增的成员变量 
std::string thesisTitle_; 
// 新增的成员函数 
void displayThesisTitle() const { 
std::cout << "Thesis Title: " << thesisTitle_ << std::endl; 
} 
}; 
// 在main函数中创建GraduateStudent对象并调用其方法 
// ...

五、多态(Polymorphism)

多态允许不同的对象对同一消息做出不同的响应。在C++中,多态性通常通过虚函数和函数重载来实现。

示例(使用虚函数)

class Shape { 
public: 
virtual void draw() const { // 虚函数 
std::cout << "Drawing a generic shape" << std::endl; 
} 
// ... 
}; 
class Circle : public Shape { 
public: 
void draw() const override { // 重写基类的虚函数 
std::cout << "Drawing a circle" << std::endl; 
} 
// ... 
}; 
// 在main函数中通过基类指针调用派生类的draw方法 
// ...

六、抽象类(Abstract Class)

抽象类是一个不能被实例化的类,它通常包含纯虚函数。抽象类主要用于定义接口,强制派生类实现特定的方法。

七、友元(Friend)

友元可以是另一个类或者函数,它可以访问一个类的私有和保护成员。但过度使用友元可能会破坏封装性,应谨慎使用。

八、运算符重载(Operator Overloading)

C++允许我们重新定义或重载大部分内置运算符,以便它们能用于自定义的数据类型。例如,我们可以重载+运算符以使其能够用于两个自定义类对象的相加。

总结

类和对象是C++面向对象编程的基础。通过封装、继承、多态等特性,我们可以构建出模块化、可重用和易于维护的代码。以上示例仅展示了面向对象编程的一些基本概念和用法,实际上还有更多高级特性和技术等待我们去探索和实践。

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