C++中對象&類的深入理解

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什麼是對象

任何事物都是一個對象, 也就是傳說中的萬物皆為對象.

對象的組成:

  • 數據: 描述對象的屬性
  • 函數: 描述對象的行為, 根據外界的信息進行相應操作的代碼
  • 具有相同的屬性和行為的對象抽象為類 (class)
  • 類是對象的抽象
  • 對象則是類的特例

面向過程 vs 面向對象

面向過程

面向過程的設計:

  • 圍繞功能, 用一個函數實現一個功能
  • 程序 = 算法 +數據結構
  • 算法和數據結構兩者互相獨立, 分開設計

面向對象

面向對象的設計:

  • 把算法和數據封裝在一個對象中
  • 設計所需要的歌者類和對象
  • 向有關對象發送消息
  • 對象 = 算法 + 數據結構
  • 程序 = 對象*n + 消息

什麼是類

在 C++ 中, 用類來描述對象. 類屬於用戶自定的數據類型, 並且該類型的數據具有一定的行為能力, 也就是類中所描述的方法. 通常來說一個類的定義包含兩部分的內容, 一是該類的屬性, 二是該類的所擁有的方法.

類的格式

格式:

class 類名
{
    public:
    //公共的行為或屬性

    private:
    //私有的行為或屬性
};

例子:

main.cpp:

#include "Student.h"

using namespace std;

int main() {
    Student student1(1, "Little white", 'f');

    student1.display();
    return 0;
}

Student.cpp:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;




Student::Student(int n, string p, char g) {
    num = n;
    name = p;
    gender = g;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
}

Student.h:

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;


class Student {
private:  // 私有成員
    int num;  // 學號
    string name;  // 名字
    char gender;  // 性別
public:
    Student(int num, string name, char gender);
    void display();
};


#endif //PROJECT1_STUDENT_H

輸出結果:

num: 1
name: Little white
gender: f

類的成員函數

類的成員函數是一個類的成員, 在類體重聲明.

註: 如果一個類中不包含成員函數, 就等同於 C 語言中的結構體瞭, 體現不出類在面向對象程序設計中的作用.

函數訪問權限

一般的做法: 講需要被外界調用的成員函數指定為 public, 它們是類的對外接口. (有的函數隻被本類中的成員函數調用, 以支持其他的函數操作, 應該將它們制定為 private)

私有的成員函數隻能被本類中的其他成員函數所調用, 而不能被類外調用. 成員函數可以訪問本類中任何成員 (包括私有和公用的), 可以引用在本作用域中有效的數據.

調用成員函數的權限:

  • private: 私有的
  • public: 公有的
  • protected: 受保護的

訪問對象中成員的 3 種方法:

  1. 通過對象名和成員運算符訪問對象中的成員
  2. 通過指向對象的指針訪問對象中的成員
  3. 通過對象的引用變量訪問對象中的成員

方法一

通過對象名和成員運算符訪問對象中的成員.

Time 類:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

main:

int main() {
    Time time;
    time.set_time(6, 6, 6);
    time.show_time();

    return 0;
}

輸出結果:

6:6:6

方法二

通過指向對象的指針訪問對象中的成員.

Time 類:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

mian:

int main() {

    Time time;  // 實例化time
    time.set_time(6, 6, 6);  // 設置時間

    Time *p = &time;  // 定義指針, 指向time地址
    p->show_time();
    (*p).show_time();

    return 0;
}

輸出結果:

6:6:6
6:6:6

方法三

通過對象的引用變量訪問對象中的成員.

引用變量共占同一段存儲單元. 實際上它們是同一個對象, 隻是不同的面子表示而已.

Time 類:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

mian:

int main() {

    Time time1;  // 實例化time
    time1.set_time(6, 6, 6);  // 設置時間
    
    Time &time2 = time1;
    time2.show_time();

    return 0;
}

輸出結果:

6:6:6

inline 成員函數

使用內置函數隻是影響編譯過程. 使用內置函數可以節省運行時間, 但卻增加瞭目標程序的長度:

內置函數:

  • 一般隻將規模很小而使用頻繁的函數聲明為內置函數
  • 內置函數中不能包括復雜的控制語句, 如循環語句和 switch 語句
  • 對函數做 inline 聲明, 隻是程序設計者對編譯系統提出的一個建議, 而不是指令性的

例子:

# include <iostream>

using namespace std;

inline int max(int, int, int);

int main() {
    int i = 10, j = 20, k = 40, m;
    m = max(i, j, k);
    cout << "max= " << m << endl;

    return 0;
}
inline int max(int a, int b, int c){
    a = b > a ? b : a;
    a = c > a ? c : a;
    return a;
}

總結

到此這篇關於C++中對象&類的文章就介紹到這瞭,更多相關C++對象&類內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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