【C++ 语言】面向对象 ( 类定义 | 限制头文件引用次数 | 构造方法 | 析构方法 )

类的定义 ( 头文件引用次数控制 )

类定义 , 类一般定义在一个单独的文件中 , C++ 的文件名不像 Java 一样必须与类名相同 , C++ 中的文件名可以与类名不相等 , 一般情况下尽量让类名与文件名一致 ;

创建头文件 , 右键点击源码路径 , 选择 “添加” -> “添加新项” , 弹出新建文件对话框 ;

选择创建文件类型 , 选择左侧 “Visual C++” 下的 “头文件(.h)” 选项 , 然后点击打开 , 在右侧的解决方案资源管理器中修改头文件名称为 “Student.h” ;

头文件引用次数控制 : Student.h 头文件中 , 会自动生成一行代码 #pragma once , 这是为了防止重复的引用头文件 , 这是使用预处理方式保证这个头文件只会被引用一次 , 这种方式很多编译器不支持 , 常用的访问重复引用头文件的方法是使用宏定义 ;

//C/C++ 预处理指令, 保证头文件只被编译一次
#pragma once
//使用宏定义的方式保证头文件只被编译一次
#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H
#endif // !STUDENT_H

类的定义 : 在 Student.h 中声明该类 ; 使用 class 关键字声明类 , 在其中可以定义属性和方法 ; C++ 类中属性和方法有三种作用域 , 分别是 private , protected, public , 如果没有声明作用域 , 其作用域默认是 private ; 声明类时 , 可以声明构造函数和析构函数 , 这里注意 , 析构方法名称与构造方法的名称必须是一样的 ; 具体请看如下代码示例 ;

Student.h

//C/C++ 预处理指令, 保证头文件只被编译一次
#pragma once
//使用宏定义的方式保证头文件只被编译一次
#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H
//使用 class 关键字 声明类
class Student {
//默认作用域 : 如果没有指定作用域, 其作用域默认是 private 私有的
  //类中的属性定义 
  int age;
//指定作用域 , 共有的
public :
  //定义构造方法
  Student(int age, int id);
  //定义析构函数
  ~Student();
//指定私有作用域
private:
  int id;
//受保护的作用域
protected:
  int number;
};
#endif // !STUDENT_H

类的实现 ( 构造函数 | 析构函数 )

创建 Student.h 对应的 Student.cpp 文件 , 右键点击源码路径 , 选择 “添加” -> “添加新项” , 弹出新建文件对话框 ;

选择创建文件类型 , 选择左侧 “Visual C++” 下的 “C++ 文件(.cpp)” 选项 , 然后点击打开 , 在右侧的解决方案资源管理器中修改头文件名称为 “Student.cpp” ;

类的实现 , 在 Student.h 头文件中定义类之后 , 可以在 Student.cpp 中实现声明的类 ; 上面已经创建好了 Student.cpp 类 , 在类中先包含 Student.h 头文件 , 然后实现类中声明的构造函数与析构函数 , 该类就可以使用了 ; 如果没有实现其构造函数与析构函数 , 直接使用该类会报错 ;

实现构造函数与析构函数 , 需要用到域作用符 , 使用 Student::Student(){...} 实现构造函数 , 使用 Student::~Student(){...} 实现析构函数 ; 此处包含 iostream 头文件 , 和 使用 std 命名空间是为了使用 cout<<...<<endl 标准输出流进行控制台输出 ;

构造方法 , 构造方法传入参数 , 构造方法可以传入参数 , 其实现中的参数必须相同 , 调用时也必须传入参数才可以 ; 在构造方法中给成员变量赋值 , 可以使用 this->成员变量名称 来访问类中声明的成员变量 ; 还有一种更简洁的方法是在构造方法参数后面添加 :类成员变量名 ( 参数名称 ) , 如 Student::Student(int age, int id) 构造方法中 , 要给 age 成员变量赋值 , 可以使用 this->age = age , 也可以使用 Student::Student(int age, int id):age(age) 方式进行赋值 , :age(age) 表示使用 age 参数给成员变量 age 赋值 , 前面括号外的 age 表示成员变量 , 后面括号中的 age 表示参数 ;

析构方法 , 析构方法与构造方法是成对使用的 , 在构造方法中可能会申请内存 ( malloc ) , 如果不释放这块内存 , 就会造成内存泄漏 , 这样就需要在析构方法中将构造方法中对应的内存释放掉 ( free ) ; 析构方法不要手动调用 , 其会在对象内存释放的时候自动调用 ;

Student.cpp

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//使用域作用符实现构造方法 
//方法参数后面的 :age(age) 表示使用 age 参数给成员变量 age 赋值
//前面括号外的 age 表示成员变量 , 后面括号中的 age 表示参数
Student::Student(int age, int id):age(age) {
  //使用 this 关键字可以访问类中的成员变量
  this->id = id;
  cout<< "Student() 构造方法" <<endl;
}
//使用域作用符实现析构方法
Student::~Student() {
  cout << "~Student() 析构方法" << endl;
}
//只有实现了构造方法和析构方法之后 , 
//Student 这个类才可以拿出去使用

CMake 编译配置

CMake 编译配置 , 上面定义了 Student.h 和 Student.cpp 两个文件 , 需要加入到项目中并编译 , 需要在 CMakeLists.txt 文件中进行配置 , 在 add_executable 配置项中将上面定义的两个文件配置到其中 ;

# CMakeList.txt: 003_Object_Oriented 的 CMake 项目，在此处包括源代码并定义
# 项目特定的逻辑。
#
cmake_minimum_required (VERSION 3.8)
# 将源代码添加到此项目的可执行文件。
add_executable (003_Object_Oriented 
  "003_Object_Oriented.cpp" "003_Object_Oriented.h" 
  "Student.cpp" "Student.h")
# TODO: 如有需要，请添加测试并安装目标。

类测试 ( 构造析构调用测试 )

栈内存中 Student 类测试 , 首先包含 Student.h 头文件 , 声明一个 OOTest() 方法 , 在方法中直接声明 Student 对象, student 对象处于栈内存中 , 其作用域仅限于 OOTest 函数 , OOTest 方法执行完就会清理掉其栈内存 ; 系统会自动调用 Student 类的析构函数 ;

代码示例 :

003_Object_Oriented.cpp
// 003_Object_Oriented.cpp: 定义应用程序的入口点。
//
#include "003_Object_Oriented.h"
//引用 Student 类声明的头文件
#include "Student.h"
using namespace std;
void OOTest() {
  //在方法中直接声明 Student 对象, student 对象处于栈内存中 , 
  //其作用域仅限于 OOTest 函数 , 方法执行完就会清理掉
  Student student(18, 1);
}
int main()
{
  cout << "Hello Student" << endl;
  OOTest();
  //在上面的 OOTest() 方法中的栈内存中创建了 Student 对象
  //当 OOTest() 方法执行完毕后 , 就会释放掉 Student 对象
  return 0;
}

执行结果 :

Hello Student
Student() 构造方法
~Student() 析构方法