• 👑專欄內(nèi)容：C++學(xué)習(xí)筆記
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一、前言

類和對(duì)象是C++ 在 C 語言的基礎(chǔ)上新增加的特性，而正是因?yàn)檫@一特性，讓C++成為了面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。本文將跟隨C++大哥的腳步，介紹類和對(duì)象這一重要特性。

二、面向?qū)ο缶幊?/h1>

百度百科：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(Object Oriented Programming)作為一種新方法，其本質(zhì)是以建立模型體現(xiàn)出來的抽象思維過程和面向?qū)ο蟮姆椒?。模型是用來反映現(xiàn)實(shí)世界中事物特征的。任何一個(gè)模型都不可能反映客觀事物的一切具體特征，只能對(duì)事物特征和變化規(guī)律的一種抽象，且在它所涉及的范圍內(nèi)更普遍、更集中、更深刻地描述客體的特征。通過建立模型而達(dá)到的抽象是人們對(duì)客體認(rèn)識(shí)的深化。

以洗衣服為例：

像C語言你這種面向過程編程的做法就是手洗。所以，你想洗一件衣服的話，洗衣服的每一個(gè)過程你自己都要做一遍。

而C++洗一件衣服就很簡(jiǎn)單了，只需要把衣服放進(jìn)洗衣機(jī)里就行了。

對(duì)比一下上面兩種洗衣服的方法。面向過程，是自己在干活，而面向?qū)ο笫菍⑹挛锔叨瘸橄蠡?#xff0c;所以面向?qū)ο蟊仨毾冉⒊橄竽Ｐ?#xff0c;或者更形象點(diǎn)說就是建立一個(gè)機(jī)器，之后直接使用模型（機(jī)器）來干活。

C語言是面向過程的，關(guān)注的是過程，分析出求解問題的步驟，然后通過函數(shù)調(diào)用來逐步解決問題。

C++是面向?qū)ο蟮?#xff0c;關(guān)注的是對(duì)象，將一件事情拆分成不同的對(duì)象，靠對(duì)象之間的交互完成。

三、類和對(duì)象

1、類的引入

類可以看作是C語言里面結(jié)構(gòu)體（struct）的升級(jí)版，在C語言結(jié)構(gòu)體中只能定義變量，在C++中，類不僅可以定義變量，也可以定義函數(shù)。
舉個(gè)例子：
計(jì)算一個(gè)學(xué)生的總分。
C語言是先定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，然后再寫一個(gè)計(jì)算輸出總分的函數(shù)。

struct Student {//結(jié)構(gòu)體包含的成員變量int number;float math;float english;float chinese;
};
//求總分函數(shù)
int Sum(struct Student stu)
{return stu.chinese + stu.english + stu.math;
}
//輸出函數(shù)
void print(struct Student stu) 
{//調(diào)用求總分函數(shù)float sum = Sum(stu);//輸出結(jié)構(gòu)printf("學(xué)號(hào)：%d 的總分是 %.2f\n", stu.number,sum );
}
int main() {struct Student s1;s1.number = 01;s1.chinese = 100;s1.english = 100;s1.math = 100;//調(diào)用函數(shù)print(s1);return 0;
}

再看C++的做法，C++是把實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的所有成員和函數(shù)都放在這個(gè)類里面。
以后再想實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，就直接用這個(gè)類就行了。

struct Student 
{int number;float math;float english;float chinese;int Sum(struct Student stu){return stu.chinese + stu.english + stu.math;}void print(struct Student stu){float sum = Sum(stu);printf("學(xué)號(hào)：%d 的總分是 %.2f\n", stu.number, sum);}};
int main() {struct Student s1;s1.number = 01;s1.chinese = 100;s1.english = 100;s1.math = 100;s1.print(s1);return 0;
}

注意：上面的定義，在C++中更喜歡用class來代替struct。
當(dāng)然使用struct也行，不過與class相比會(huì)有點(diǎn)不一樣。具體有啥不一樣，請(qǐng)繼續(xù)看下文。

2、類的定義

class className
{
// 類體：由成員函數(shù)和成員變量組成
};

class為定義類的關(guān)鍵字，ClassName為類的名字，{ }中為類的主體，注意類定義結(jié)束時(shí)后面分號(hào)不能省略。

• 類體中內(nèi)容稱為類的成員。
• 類中的變量稱為類的屬性或成員變量。
• 類中的函數(shù)稱為類的方法或者成員函數(shù)。

Ⅰ、聲明和定義在一起

聲明和定義可以全部放在類體中的定義，但是需要注意的是成員函數(shù)如果在類中定義，編譯器可能會(huì)將其當(dāng)成內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理。

Ⅱ、聲明和定義分開

類的聲明放在.h文件中，成員函數(shù)定義放在.cpp文件中。
注意：此時(shí)成員函數(shù)名前需要加類名::

Ⅲ、成員變量命名建議

class Date
{
public:void Init(int year){// 這里的year到底是成員變量，還是函數(shù)形參？year = year;}
private:int year;
};

為了避免這種成員變量和函數(shù)形參分不清楚的情況，我們一般都是加個(gè)前綴或者后綴標(biāo)識(shí)進(jìn)行區(qū)分。

class Date
{
public:void Init(int year){year_ = year;}
private:int year_;
};

3、類的封裝和訪問限定符

Ⅰ、封裝

封裝：將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，隱藏對(duì)象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開接口來
和對(duì)象進(jìn)行交互。封裝本質(zhì)上是一種管理，讓用戶更方便使用類。

打個(gè)比方：

對(duì)于電腦這樣一個(gè)復(fù)雜的設(shè)備，提供給用戶的就只有開關(guān)機(jī)鍵、通過鍵盤輸入，顯示器，USB插孔等，讓用戶和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，完成日常事務(wù)。但實(shí)際上電腦真正工作的卻是CPU、顯卡、內(nèi)存等一些硬件元件。對(duì)于計(jì)算機(jī)使用者而言，不用關(guān)心內(nèi)部核心部件，比如主板上線路是如何布局的，CPU內(nèi)部是如何設(shè)計(jì)的等，用戶只需要知道，怎么開機(jī)、怎么通過鍵盤和鼠標(biāo)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互即可。因此計(jì)算機(jī)廠商在出廠時(shí)，在外部套上殼子，將內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來，僅僅對(duì)外提供開關(guān)機(jī)、鼠標(biāo)以及鍵盤插孔等，讓用戶可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互即可。

C++實(shí)現(xiàn)封裝的方式：用類將對(duì)象的屬性與方法結(jié)合在一塊，讓對(duì)象更加完善，通過訪問權(quán)限選擇性的將其接口提供給外部的用戶使用。

Ⅱ、訪問限定符

1. public修飾的成員在類外可以直接被訪問
2. protected和private修飾的成員在類外不能直接被訪問(此處protected和private是類似的)
3. 訪問權(quán)限作用域從該訪問限定符出現(xiàn)的位置開始直到下一個(gè)訪問限定符出現(xiàn)時(shí)為止
4. 如果后面沒有訪問限定符，作用域就到 } 即類結(jié)束。
   5. class的默認(rèn)訪問權(quán)限為private，struct為public(因?yàn)?code>struct要兼容C語言)

現(xiàn)在回答最開始的問題，C++中struct和class的區(qū)別是什么？

C++需要兼容C語言，所以C++中struct可以當(dāng)成結(jié)構(gòu)體使用。另外C++中struct還可以用來定義類。和class定義類是一樣的，區(qū)別是struct定義的類默認(rèn)訪問權(quán)限是public，class定義的類默認(rèn)訪問權(quán)限是private。
注意：在繼承和模板參數(shù)列表位置，struct和class也有區(qū)別，后序再給大家介紹。

4、類的作用域

類定義了一個(gè)新的作用域，類的所有成員都在類的作用域中。在類體外定義成員時(shí)，需要使用:: 作用域操作符指明成員是屬于哪個(gè)類域。

class Person
{
public:void PrintPersonInfo();
private:char _name[20];char _gender[3];int  _age;
};
//這里需要指定PrintPersonInfo是屬于Person這個(gè)類域
void Person::PrintPersonInfo()
{cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;}

5、類的實(shí)例化

用類類型創(chuàng)建對(duì)象的過程，稱為類的實(shí)例化。

1. 類是對(duì)對(duì)象進(jìn)行描述的，是一種復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的聲明，不占用內(nèi)存空間。
2. 一個(gè)類可以實(shí)例化出多個(gè)對(duì)象，實(shí)例化出的對(duì)象占用實(shí)際的物理空間，存儲(chǔ)類成員變量。

舉個(gè)例子：類實(shí)例化出對(duì)象就像現(xiàn)實(shí)中使用建筑設(shè)計(jì)圖建造出房子，類就像是設(shè)計(jì)圖。只是設(shè)計(jì)出了需要什么東西，但是并沒有實(shí)體的建筑存在，同樣類也只是一個(gè)設(shè)計(jì)，實(shí)例化出的對(duì)象才能實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，占用物理空間。

四、總結(jié)

1. C++是面向?qū)ο蟮?#xff0c;關(guān)注的是對(duì)象，將一件事情拆分成不同的對(duì)象，靠對(duì)象之間的交互完成。
2. 封裝就是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，隱藏對(duì)象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開接口來
   和對(duì)象進(jìn)行交互。封裝本質(zhì)上是一種管理，讓用戶更方便使用類。
3. 在類體外定義成員時(shí)，需要使用:: 作用域操作符指明成員是屬于哪個(gè)類域。
4. 對(duì)象是對(duì)客觀事物的抽象，類是對(duì)對(duì)象的抽象。 類是一種抽象的數(shù)據(jù)類型。 它們的關(guān)系是，對(duì)象是類的實(shí)例，類是對(duì)象的模板。
5. 如果有對(duì)象。請(qǐng)不要因?yàn)閷W(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊?#xff0c;而忽略了對(duì)象的情緒。