類與對象 | C++基礎

C++語言程式設計網課

C++中支持我們使用類來定義自己的數據類型。

類的基本思想：數據抽象(data abstraction) 與 封裝(encapsulation)。

1. 數據抽象：依賴於 介面(interface) 和 實現(implementation) 分離的編程(及設計)技術。

   • 類的介面：用戶所能執行的操作。

   • 類的實現：類的數據成員、負責介面實現的函數體、定義類所需的各種私有函數。

2. 封裝：使類的介面和實現分離。隱藏了類的實現細節(類的用戶只能使用介面而無法訪問實現部分)。

抽象

對同一類對象的共同屬性和行為進行概括，形成類

• 先註意問題本質，其次是實現過程或細節
• 數據抽象：描述某對象的屬性或狀態（對象相互區別的物理量）
• 代碼抽象：描述某類對象的共有的行為特征或具有的功能
• 抽象的實現：類

//定義Clock類
class Clock//邊界
{
public://特定的訪問許可權
	void setTime(int newH, int newM, int newS);
	void showTime();//外部介面
private://特定的訪問許可權
	int hour, minute, second;
};//邊界

封裝

將抽象出的數據、代碼封裝在一起，形成類。

• 目的：增強安全性和簡化編程，使用者不必瞭解具體的實現細節，而只需要通過外部介面，以特定的訪問許可權來使用類的成員
• 實現封裝：類聲明中的{}

類和對象的關係

對象是現實中的對象在程式中的模擬
類是同一類對象的抽象，對象是類的某一特定實體
定義類的對象，才可以通過對象使用類中定義的功能

類定義的語法形式

class Clock//類名稱
{
public:
    //公有成員(外部介面)
private:
    //私有成員
protected:
    //保護型成員
}

類成員的訪問控制

公有類型成員

在關鍵字public後面聲明，它們是類與外部的介面，任何外部函數都可以訪問公有類型數據和函數

私有類型成員

在關鍵字private後面聲明，只允許本類中的函數訪問，而類外部的任何函數都不能訪問
如果緊跟在類名稱的後面聲明私有成員，則關鍵字private可以省略

保護類型成員

與private類似，其差別表現在繼承與派生時對派生類的影響不同

對象定義的語法形式

class Clock {...};
//類名 對象名
Clock myClock

使用類的成員

類中成員互相訪問

直接使用成員名訪問

類外訪問

使用"對象名.成員名"方式訪問public屬性的成員

實例

//類的定義
#include <iostream>

using namespace std;

class Clock {
public:
	void setTime(int newH = 0, int newM = 0, int newS = 0);
	void showTime();
private:
	int hour, minute, second;
};

//成員函數的實現
void Clock::setTime(int newH, int newM, int newS) {
	hour = newH;
	minute = newM;
	second = newS;
}
void Clock::showTime() {
	cout << hour << ":" << minute << ":" << second << endl;
}

//對象的使用
int main() {
	Clock myClock;
	myClock.setTime(8, 30, 30);
	myClock.showTime();
	return 0;
}

類內初始值

可以為數據成員提供一個類內初始值
在創建對象時，類內初始值用於初始化數據成員
沒有初始值的成員將被預設初始化

類的成員函數

在類中說明函數原型
可以在類外給出函數體實現，併在函數名前使用類名加以限定
也可以直接在類中給出函數體，形成內斂成員函數
允許聲明重載函數和帶預設參數值的函數

內聯成員函數

為了提高運行時效率，對於較簡單的函數可以聲明為內聯形式
內斂函數體中不要有複雜結構(如迴圈語句和switch語句)

在類中聲明內聯成員函數的方式：

• 將函數體放在類的聲明中
• 使用inline關鍵字

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