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C++语言-03-类与对象

发布于:2016-03-05 14:22:06   分享到:

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  • 类是面向对象编程中的核心概念,用于定义一个数据类型的蓝图,描述类的对象包括什么,以及可以在这些对象上执行那些操作。
  • 类的成员
    • 数据成员
      • 描述数据的表示方法

        class ClassName {
        accessType:
            MemberVariableType memberVariable;
        };
    • 函数成员
      • 定义和原型写在类定义内部的函数,可以操作类的任意对象,可以访问对象中的任意成员,定义方式如下

        class ClassName {
        accessType: 
            // 函数成员
            ReturnType functionName() {
                // Body of the function
            }
        } ClassInstance;
        /** 
            其中 ClassInstance 是类的实例,为可选项
        */
      • 成员函数定义的方式
        • 在类的内部定义

          class Animal {
          public:
               void run() {
                  cout << "Animal is running." << endl;
              }
          };
        • 使用范围解析运算符 :: 在类的外部定义

          class Animal {
          // 数据成员
          public:
              int age;
          // 函数成员
          public:
              void run();
          };
          void Animal::run() {
              cout << "Animal is running" << endl;
          }
  • 访问修饰符
    • 数据隐藏是OOP中重要的概念,C++使用访问修饰符实现数据隐藏的目的
    • 访问修饰符的种类
      • public
        • 在程序中类的外部可以访问
      • protected
        • 在该类中与私有成员的访问权限一样,但是在派生类中可以访问
      • private
        • 在程序中类的外部不可访问
        • 只有类和友元函数可以访问私有成员
  • this指针
    • 每一个类对象都有一个this指针指向自己的内存地址
    • 注意
      • this指针是所有成员函数的隐含参数,用来指向调用对象
      • 非成员函数没有this指针,如:友元函数,静态成员函数
    • 示例
      • 成员函数

        // 向类Animal中,添加成员函数 int compare(Animal animal) 比较两个动物,哪个更年长
        int compare(Animal animal) {
            return this->age > animal.age;
        }
      • 友元函数

        // 向类Animal中添加友元函数 int compare(Animal animal)
        friend int compare(Animal animal);
        // 实现友元函数,在友元函数中使用this指针,会产生编译错误
        int compare(Animal animal) {
            // error: Invalid use of 'this' outside of a non-static member function
            return this->age > animal.age;
        }
  • 指向类的指针
    • 指向类的指针与指向结构的指针类似,访问成员需要使用成员访问运算符 ->,且与其他任何指针一样,在使用之前必须先初始化
    • 示例

      int main(int argc, const char * argv[]) {
          // 类对象
          Animal dog;
          dog.age = 5;
          dog.run();
          // 指向类的指针
          Animal *animalPointer;
          animalPointer = &dog;
          // 通过指向类的指针访问类的成员
          cout << "Dog 的年龄为:" << animalPointer->age << endl;
          return 0;
      }
  • 静态成员
    • 静态成员在类对象中只有一个副本,即被类的所有对象共享
    • 类型
      • 静态数据成员
        • 静态数据成员不能在类定义中初始化,在类定义外需要使用范围解析运算符 :: 重新声明从而对其初始化,若没有指定类的静态成员的初始化语句,静态数据成员会被初始化为零
        • 示例

              // 向类Animal添加静态数据成员animalCount,用于计算创建的动物的总数
          private:
              static int animalCount;
              // 若在类定义中初始化静态数据成员,将会报如下的编译错误
              // Error: Non-const static data member must be initialized out of line
              // static int animalCount = 0;
              // 在类定义外初始化Animal类中的静态数据成员animalCount
              int Animal::animalCount = 0;
      • 静态函数成员
        • 静态函数成员在类对象不存在的情况下,使用类名加范围解析运算符 :: 调用,使成员函数与具体的对象分离开
        • 静态成员函数的访问限制
          • 只能访问静态数据成员
          • 不能访问其他静态成员函数和类外部的其他函数
          • 具有类范围,不能范文this指针(与实际的类对象无关)
        • 示例

          // 向类Animal中添加静态成员函数,获取当前类的对象总数
          static int getAnimalCount() {
              return animalCount;
          }
    • main()函数

      int main(int argc, const char * argv[]) {
          cout << Animal::getAnimalCount() << endl;
          Animal dog;
          cout << Animal::getAnimalCount() << endl;
          return 0;
      }
  • 友元
    • 友元函数(有关函数的详细内容请参阅下方Blog)
    • 友元类
      • 多一个类是另一个类的友元,则该类及其所有成员都是友元
      • 定义

        // 类Animal
        class Animal {
            // 定义AnimalAction为Animal的友元类
            friend class AnimalAction;
        };
        // 友元类AnimalAction
        class AnimalAction {
           // body of the class
        };
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  • 对象是类的具体实例,指向内存中的一块地址,保存有与该对象相关的信息

标签:

C++

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