C++中对象与类的详解及其作用介绍

c++
这篇文章主要介绍了C++中对象与类的详解及其作用介绍,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

什么是对象

任何事物都是一个对象, 也就是传说中的万物皆为对象.

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对象的组成:

  • 数据: 描述对象的属性
  • 函数: 描述对象的行为, 根据外界的信息进行相应操作的代码
  • 具有相同的属性和行为的对象抽象为类 (class)
  • 类是对象的抽象
  • 对象则是类的特例

面向过程 vs 面向对象

面向过程

面向过程的设计:

  • 围绕功能, 用一个函数实现一个功能
  • 程序 = 算法 +数据结构
  • 算法和数据结构两者互相独立, 分开设计

面向对象

面向对象的设计:

  • 把算法和数据封装在一个对象中
  • 设计所需要的歌者类和对象
  • 向有关对象发送消息
  • 对象 = 算法 + 数据结构
  • 程序 = 对象*n + 消息

什么是类

在 C++ 中, 用类来描述对象. 类属于用户自定的数据类型, 并且该类型的数据具有一定的行为能力, 也就是类中所描述的方法. 通常来说一个类的定义包含两部分的内容, 一是该类的属性, 二是该类的所拥有的方法.

在这里插入图片描述

类的格式

格式:

class 类名
{
    public:
    //公共的行为或属性

    private:
    //私有的行为或属性
};

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:  // 私有成员
    int num;  // 学号
    string name;  // 名字
    char gender;  // 性别
public:
    Student(int num, string name, char gender);
    void display();
};


#endif //PROJECT1_STUDENT_H

输出结果:

num: 1
name: Little white
gender: f

类的成员函数

类的成员函数是一个类的成员, 在类体重声明.

注: 如果一个类中不包含成员函数, 就等同于 C 语言中的结构体了, 体现不出类在面向对象程序设计中的作用.

函数访问权限

一般的做法: 讲需要被外界调用的成员函数指定为 public, 它们是类的对外接口. (有的函数只被本类中的成员函数调用, 以支持其他的函数操作, 应该将它们制定为 private)

私有的成员函数只能被本类中的其他成员函数所调用, 而不能被类外调用. 成员函数可以访问本类中任何成员 (包括私有和公用的), 可以引用在本作用域中有效的数据.

调用成员函数的权限:

  • private: 私有的
  • public: 公有的
  • protected: 受保护的

访问对象中成员的 3 种方法:

  1. 通过对象名和成员运算符访问对象中的成员
  2. 通过指向对象的指针访问对象中的成员
  3. 通过对象的引用变量访问对象中的成员

方法一

通过对象名和成员运算符访问对象中的成员.

Time 类:

#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;
}

输出结果:

6:6:6

方法二

通过指向对象的指针访问对象中的成员.

Time 类:

#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;  // 实例化time
    time.set_time(6, 6, 6);  // 设置时间

    Time *p = &time;  // 定义指针, 指向time地址
    p->show_time();
    (*p).show_time();

    return 0;
}

输出结果:

6:6:6
6:6:6

方法三

通过对象的引用变量访问对象中的成员.

引用变量共占同一段存储单元. 实际上它们是同一个对象, 只是不同的面子表示而已.

Time 类:

#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;  // 实例化time
    time1.set_time(6, 6, 6);  // 设置时间
    
    Time &time2 = time1;
    time2.show_time();

    return 0;
}

输出结果:

6:6:6

inline 成员函数

使用内置函数只是影响编译过程. 使用内置函数可以节省运行时间, 但却增加了目标程序的长度:

内置函数:

  • 一般只将规模很小而使用频繁的函数声明为内置函数
  • 内置函数中不能包括复杂的控制语句, 如循环语句和 switch 语句
  • 对函数做 inline 声明, 只是程序设计者对编译系统提出的一个建议, 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;
}