C++核心编程面向对象
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++核心编程面向对象相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
C++核心编程-面向对象
4 类和对象
C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态
C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为
例如：
人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…
具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类
4.1 封装
4.1.1 封装的意义
封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义：
- 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
- 将属性和行为加以权限控制
封装意义一：
在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物
语法： class 类名 访问权限： 属性 / 行为 ;
示例1：设计一个圆类，求圆的周长
示例代码：
//圆周率
const double PI = 3.14;
//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物
//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
public: //访问权限 公共的权限
//属性
int m_r;//半径
//行为
//获取到圆的周长
double calculateZC()
//2 * pi * r
//获取圆的周长
return 2 * PI * m_r;
;
int main()
//通过圆类，创建圆的对象
// c1就是一个具体的圆
Circle c1;
c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作
//2 * pi * 10 = = 62.8
cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;
system("pause");
return 0;
示例2：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
示例2代码：
//学生类
class Student
public:
void setName(string name)
m_name = name;
void setID(int id)
m_id = id;
void showStudent()
cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
public:
string m_name;
int m_id;
;
int main()
Student stu;
stu.setName("德玛西亚");
stu.setID(250);
stu.showStudent();
system("pause");
return 0;
封装意义二：
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制
访问权限有三种：
- public 公共权限
- protected 保护权限
- private 私有权限
示例：
//三种权限
//公共权限 public 类内可以访问 类外可以访问
//保护权限 protected 类内可以访问 类外不可以访问
//私有权限 private 类内可以访问 类外不可以访问
class Person
//姓名 公共权限
public:
string m_Name;
//汽车 保护权限
protected:
string m_Car;
//银行卡密码 私有权限
private:
int m_Password;
public:
void func()
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456;
;
int main()
Person p;
p.m_Name = "李四";
//p.m_Car = "奔驰"; //保护权限类外访问不到
//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到
system("pause");
return 0;
4.1.2 struct和class区别
在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同
区别：
- struct 默认权限为公共
- class 默认权限为私有
class C1
int m_A; //默认是私有权限
;
struct C2
int m_A; //默认是公共权限
;
int main()
C1 c1;
c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有
C2 c2;
c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
system("pause");
return 0;
4.1.3 成员属性设置为私有
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性
示例：
class Person
public:
//姓名设置可读可写
void setName(string name)
m_Name = name;
string getName()
return m_Name;
//获取年龄
int getAge()
return m_Age;
//设置年龄
void setAge(int age)
if (age < 0 || age > 150)
cout << "你个老妖精!" << endl;
return;
m_Age = age;
//情人设置为只写
void setLover(string lover)
m_Lover = lover;
private:
string m_Name; //可读可写 姓名
int m_Age; //只读 年龄
string m_Lover; //只写 情人
;
int main()
Person p;
//姓名设置
p.setName("张三");
cout << "姓名： " << p.getName() << endl;
//年龄设置
p.setAge(50);
cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;
//情人设置
p.setLover("苍井");
//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl; //只写属性，不可以读取
system("pause");
return 0;
练习案例1：设计立方体类
设计立方体类(Cube)
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
练习案例2：点和圆的关系
设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
4.2 对象的初始化和清理
- 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全
- C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。
4.2.1 构造函数和析构函数
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知
同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题
C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。
对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供
编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。
- 构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
- 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。
构造函数语法：类名()
- 构造函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同
- 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
- 程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次
析构函数语法： ~类名()
- 析构函数，没有返回值也不写void
- 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~
- 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
- 程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次
class Person
public:
//构造函数
Person()
cout << "Person的构造函数调用" << endl;
//析构函数
~Person()
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
;
void test01()
Person p;
int main()
test01();
system("pause");
return 0;
4.2.2 构造函数的分类及调用
两种分类方式：
-
按参数分为： 有参构造和无参构造
-
按类型分为： 普通构造和拷贝构造
三种调用方式：
-
括号法
-
显示法
-
隐式转换法
示例：
//1、构造函数分类
// 按照参数分类分为 有参和无参构造 无参又称为默认构造函数
// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造
class Person
public:
//无参（默认）构造函数
Person()
cout << "无参构造函数!" << endl;
//有参构造函数
Person(int a)
age = a;
cout << "有参构造函数!" << endl;
//拷贝构造函数
Person(const Person& p)
age = p.age;
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
//析构函数
~Person()
cout << "析构函数!" << endl;
public:
int age;
;
//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01()
Person p; //调用无参构造函数
//调用有参的构造函数
void test02()
//2.1 括号法，常用
Person p1(10);
//注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明
//Person p2();
//2.2 显式法
Person p2 = Person(10);
Person p3 = Person(p2);
//Person(10)单独写就是匿名对象 当前行结束之后，马上析构
//2.3 隐式转换法
Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10);
Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4);
//注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明
//Person p5(p4);
int main()
test01();
//test02();
system("pause");
return 0;
4.2.3 拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
- 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
- 值传递的方式给函数参数传值
- 以值方式返回局部对象
示例：
class Person
public:
Person()
cout << "无参构造函数!" << endl;
mAge = 0;
Person(int age)
cout << "有参构造函数!" << endl;
mAge = age;
Person(const Person& p)
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
mAge = p.mAge;
//析构函数在释放内存之前调用
~Person()
cout << "析构函数!" << endl;
public:
int mAge;
;
//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
Person man(100); //p对象已经创建完毕
Person newman(man); //调用拷贝构造函数
Person newman2 = man; //拷贝构造
//Person newman3;
//newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作
//2. 值传递的方式给函数参数传值
//相当于Person p1 = p;
void doWork(Person p1)
void test02()
Person p; //无参构造函数
doWork(p);
//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
Person p1;
cout << (int *)&p1 << endl;
return p1;
void test03()
Person p = doWork2();
cout << (int *)&p << endl;
int main()
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
return 0;
4.2.4 构造函数调用规则
默认情况下，C++编译器至少给一个类添加3个函数
1．默认构造函数(无参，函数体为空)
2．默认析构函数(无参，函数体为空)
3．默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
构造函数调用规则如下：
-
如果用户定义有参构造函数，c++不再提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造
-
如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数
示例：
class Person
public:
//无参（默认）构造函数
Person()
cout << "无参构造函数!" << endl;
//有参构造函数
Person(int a)
age = a;
cout << "有参构造函数!" << endl;
//拷贝构造函数
Person(const Person& p)
age = p.age;
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
//析构函数
~Person()
cout << "析构函数!" << endl;
public:
int age;
;
void test01()
Person p1(18);
//如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl;
void test02()
//如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造，会提供拷贝构造
Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
Person p2(10); //用户提供的有参
Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造，编译器会提供
//如果用户提供拷贝构造，编译器不会提供其他构造函数
Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错
Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
int main()
test01();
system("pause");
return 0;
4.2.5 深拷贝与浅拷贝
深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑
浅拷贝：简单的赋值拷贝操作
深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作
示例：
class Person
public:
//无参（默认）构造函数
Person()
cout << "无参构造函数!" << endl;
//有参构造函数
Person(int age ,int height)
cout << "有参构造函数!" << endl;
m_age = age;
m_height = new int(height);
//拷贝构造函数
Person(const Person& p)
cout << "拷贝构造函数!" << endl;
//如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
m_age = p.m_age;
m_height = new int(*p.m_height);
//析构函数
~Person()
cout << "析构函数!" << endl;
if (m_height != NULL)
delete m_height;
public:
int m_age;
int* m_height;
;
void test01()
Person p1(18, 180);
Person p2(p1);
cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
int main()
test01();
system("pause");
return 0;
总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题
4.2.6 初始化列表
作用：
C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性
语法：构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）...
示例：
class Person
public:
传统方式初始化
//Person(int a, int b, int c)
// m_A = a;
// m_B = b;
// m_C = c;
//
//初始化列表方式初始化
Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c)
void PrintPerson()
cout << "mA:" << m_A << endl;
cout << "mB:" << m_B << endl;
cout << "mC:" << m_C << endl;
private:
int m_A;
int m_B;
int m_C;
;
int main()
Person p(1, 2, 3);
p.PrintPerson();
system("pause");
return 0;
4.2.7 类对象作为类成员
C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员
例如：
class A
class B
A a；
B类中有对象A作为成员，A为对象成员
那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？
示例：
class Phone
public:
Phone(string name)
m_PhoneName = name;
cout << "Phone构造" << endl;
~Phone()
cout << "Phone析构" << endl;
string m_PhoneName;
;
class Person
public:
//初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数
Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
cout << "Person构造" << endl面向对象的语言主要都有哪些