C++基礎之面向對象_ZenDei技術網路在線

在編寫程式時，使用3種基本控制結構來構造程式。可以說，程式基本上都含有順序、選擇、迴圈3種基本控制結構，這3種結構到目前為止仍是主要的控制結構。程式以控制結構為單位，只有一個入口和一個出口，基於控制結構可以從前往後地順序閱讀程式，程式的靜態描述與執行時的控制流程容易對應，所以可以獨立地理解各個部分。... ...

一、結構化程式設計與面向對象程式設計

1、結構化程式設計

在結構化程式設計中，採用自頂向下、逐步求精及模塊化的思想，將複雜的大問題層層分解為許多簡單的小問題。
在編寫程式時，使用3種基本控制結構來構造程式。可以說，程式基本上都含有順序、選擇、迴圈3種基本控制結構，這3種結構到目前為止仍是主要的控制結構。程式以控制結構為單位，只有一個入口和一個出口，基於控制結構可以從前往後地順序閱讀程式，程式的靜態描述與執行時的控制流程容易對應，所以可以獨立地理解各個部分。結構化程式設計主要強調的是程式的易讀性

2、面向對象程式設計的概念和特點

所謂面向對象的程式設計方法，就是使分析、設計和實現一個系統的方法儘可能地接近人們認識一個系統的方法。通常包括3個方面：面向對象的分析、面向對象的設計和麵向對象的程式設計。
面向對象技術把問題看成是相互作用的事物的集合，也就是對象的集合。對象具有兩個特性：一是狀態；狀態是指對象本身的信息，也稱為屬性；二是行為，行為是對對象的操作。通過對事物的抽象找出同一類對象的共同屬性（靜態特征）和行為（動態特征），從而得到類的概念。對象是類的一個具象，類是對象的一個抽象

3、面向對象的程式設計有“抽象”“封裝”“繼承”和“多態”4個基本特點。

抽象：對象是系統中用來描述客觀事物的一個實體，如各位員工是員工類的一個個對象。對象的特點包括兩個方面：屬性和操作。屬性指的是描述對象靜態特征的數據項，如員工的姓名、職位、薪水等，可以用變數來表示；操作指的是描述對象動態特征（即行為）的函數序列，也稱為方法或服務，如員工可以請假、加班，員工還可以獲得提拔、加薪等。C++中使用對象名、屬性和操作三要素來描述對象
封裝：在C++中，通過用戶定義的類來支持數據封裝和信息隱藏。
繼承：在C++現有類的基礎上可以聲明新的類，將一個已有類中的數據和函數保留，並加上自己特殊的數據和函數，從而構成一個新類，這就是繼承和復用的思想。原來的類是基類，也稱為父類或超類。新類是派生類，也稱為子類。
多態：多態是指不同種類的對象都具有名稱相同的行為，而具體行為的實現方式卻有所不同。在一個類或多個類中，可以讓多個方法使用同一個名字，從而具有多態性。這是通過函數重載及運算符重載實現的多態。

二、類的定義

字母、數字和下劃線的組合，大小寫敏感，但不能以數字開頭，也不能和系統中使用的關鍵字完全相同。
類是具有唯一標識符的實體，就是說類名不能重覆。類定義以“;”結束，大括弧中的部分稱為類體。
定義類時系統並不為類分配存儲空間，而只是把類看作是一種模板或樣板。或者說，類可以看作是用戶自定義的一種數據類型。在C++98標準下，類中聲明的任何成員不能使用auto、extern和register關鍵字進行修飾。
類中的成員按功能劃分，包括成員變數和成員函數；按訪問許可權劃分，包括公有成員成、私有成員和保護員。
在C++中還可以定義不是任何類的成員的函數，這樣的函數可稱為“全局函數”
成員函數既可以在類體內定義，也可以在類體外定義。如果成員函數定義在類體內部，則預設是內聯函數。也可以在類體內部聲明函數，並加上inline關鍵字，然後在類體外給出函數定義，這樣的成員函數也是內聯函數。
如果成員函數定義在類體外，則類體內必須要有函數原型，類體外函數定義的前面必須用“類名::”來限定，格式如下：

返回值類型 類名::成員函數名(參數列表){
　　成員函數的函數體
}

類名是成員函數所屬類的名字，符號::是類作用域運算符，表明它後面的成員函數是屬於類名標識的這個類的。返回值類型就是這個成員函數返回值的類型。
類C中不能定義類C的成員變數，但可以定義類C的指針和引用。
成員函數並非每個對象各自存有一份。成員函數和普通函數一樣，在記憶體中只有一份，它可以作用於不同的對象，為類中各對象共用。
通常，因為函數體代碼較長，所以在類體內僅給出成員函數的原型，然後在類體外給出對應的函數體。如果函數體定義在類體內，則系統將其視為內聯函數。類中定義的成員函數允許重載。

三、C++程式結構

一個完整的C++程式包括以下幾部分：

✓ —個主函數，可以調用其他函數，但不能被調用，也稱為主程式。
✓ 用戶定義的任意多個的類及全局函數。
✓ 全局說明。在所有函數和類定義之外的變數說明及函數原型。
✓ 註釋。
✓ 頭文件。
對於比較大的程式，根據主函數和各用戶定義的類及全局函數的功能及相互關係，可以把類及全局函數劃分為幾個程式文件，包括.cpp文件和.h文件。.cpp文件是源程式文件，.h文件是頭文件。
從邏輯關係上看，典型的C++程式的結構包括類的定義、類中成員函數的實現及主函數main。

四、Class 中的訪問許可權

public(公有的): 使用它修飾的類的成員可以在程式的任何地方被訪問。
private(私有的): 使用它修飾的類的成員僅能在本類內被訪問。
protected(保護的): 它的作用介於public與private之間，使用它修飾的類的成員能在本類內及子類中被訪問。
私有類型的成員在類外是不能訪問的，通過公有函數訪問的效率比直接訪問的效率要低。為了權衡這兩方面的因素，C++提供了友元訪問方式。只有在類內和在友元函數內才可以訪問私有成員。

五、Class 的使用

1、構造函數

為了對對象進行初始化，C++提供了一種稱為構造函數的機制，用於對對象進行初始化，實際上是用來為成員變數賦初值的。
構造函數是類中的特殊成員函數，它屬於類的一部分。給出類定義時，由程式員編寫構造函數。如果程式員沒有編寫類的任何構造函數，則由系統自動添加一個不帶參數的構造函數。
聲明對象後，可以使用new運算符為對象進行初始化，此時調用的是對象所屬類的構造函數。構造函數的作用是完成對象的初始化工作，用來保證對象的初始狀態是確定的。在對象生成時，系統自動調用構造函數，用戶在程式中不會直接調用構造函數。
定義一個類時，需要為類定義相應的構造函數。構造函數的函數名與類名相同，沒有返回值。一個類的構造函數可以有多個，即構造函數允許重載。同一個類的多個構造函數的參數表一定不能完全相同。
當類中沒有定義任何構造函數時，系統會自動添加一個參數表為空、函數體也為空的構造函數，稱為預設構造函數。所以任何類都可以保證至少有一個構造函數。如果程式員在程式中已經定義了構造函數，則系統不會再添加預設構造函數。
在聲明類的構造函數時可以同時給出函數體，這樣的構造函數稱為內聯構造函數。也可以在類體外給出構造函數的定義。構造函數的聲明中，形參的個數可以為0，即參數表為空

構造函數的格式：

構造函數的聲明格式如下：類名(形參1, 形參2, …，形參n)
在類體外定義構造函數時通常有三種形式
//形式一：
類名::類名(形參1,形參2,…,形參n):x1(形參1), x2(形參2), …, xn(形參n){}
//形式二:
類名::類名(形參1,形參2,…,形參n){
    x1=形參1;
    x2=形參2;
    ……
    xn=形參n;
}
//形式三:
類名::類名(){
    x1=初始化表達式1;
    x2=初始化表達式2;
    ……
    xn=初始化表達式n;
}

初始化時機：定義類的成員函數、成員對象及友元函數時，均不調用類的構造函數。僅當定義類的對象時，才由系統自動調用類的構造函數

構造函數的使用：

C++語言規定，創建類的任何對象時都一定會調用構造函數進行初始化。對象需要占據記憶體空間，生成對象時，為對象分配的這段記憶體空間的初始化由構造函數完成。
數組：特別地，如果程式中聲明瞭對象數組，即數組的每個元素都是一個對象，則一定要為對象所屬的這個類定義一個無參的構造函數。因為數組中每個元素都需要調用無參的構造函數進行初始化，所以必須要有一個不帶參數的構造函數。

class Person{
private:
    int id;
    string name;
public:
    Person();
    Person(int id,string name);
    ~Person();
    void setName(string name);
    string getName();
    void setId(int id);
    int getId();
    static void print(Person *person){
        cout<< "id:" << person->id << " name:" << person->name <<endl;
        delete person;
    }
};
Person::Person(){
    cout<<"無慘構造函數" <<endl;    
}
Person::Person(int id,string name){
    this->id=id;
    this->name=name;
    cout << "有2個參數的構造函數" <<endl;
}
int main(){
    Person pe();
    Person pe2=Person(1,"張三");
}

1、使用new關鍵字

用new創建對象時返回的是一個對象指針，這個指針指向本類剛創建的這個對象。C++分配給指針的僅僅是存儲指針值的空間，而對象所占用的空間分配在堆上。使用new創建的對象，必須用delete來撤銷。

    //4、類名 *對象指針名 = new 類名;
    Student *stu4=new Student(3,'D');
    cout<< stu4->getName() <<endl;

類名 &對象引用名 = 對象;

    Student stu3=Student(3,'C');
    Student &str4=stu3;
    cout << str4.getName()<<endl;

類名 *對象指針名 = 對象的地址;

    Student stu3=Student(3,'C');
    Student *str4=&stu3;
    cout << str4->getName()<<endl;

類名對象數組名[數組大小];

    Student stu3[10];
    Student stu4=Student(3,'C');
    stu3[0]=stu4;

同類型的對象之間可以相互賦值。對象和對象指針都可以用作函數參數。函數的返回值可以是對象或指向對象的指針。