C++ 面向对象 - 类和对象的创建和使用_在右侧编辑器中的begin-end之间补充代码,声明并定义一个学生信息类 stinfo,该类有

类

在现实世界中，经常有属于同一类的对象。例如，你的自行车只是世界上很多自行车中的一辆。在面向对象软件中，也有很多共享相同特征的不同的对象，可以利用这些对象的相同特征为它们建立一个集合，而这个集合就称为类。

C++ 中类是把各种不同类型的数据（称为数据成员）和对数据的操作（成员函数）组织在一起而形成的用户自定义的数据类型。它提供了可重用性的好处。

类定义包括声明和实现两大部分。声明部分提供了对该类所有数据成员和成员函数的描述，而实现部分提供了所有成员函数的实现代码。

类的声明

类的声明，指的是描述一个类所拥有的结构。类的声明主要包含两个部分：成员变量和成员函数。

声明一个类的格式如下：

class 类名
{
public:     // 类的公有成员
    int A;     // 公有的成员变量
    void PublicFunc();     // 公有的成员函数
private:     // 类的私有成员
    long B;     // 私有的成员变量
    void PrivateFunc();     // 私有的成员函数
public:     // public，private 块可以多次交替出现
    double C;
};     // 注意不要忘了最后的分号

class 是 C++ 中新增的关键字，专门用来声明类的，后面紧跟着类名，类名的首字母一般大写，以和其他的标识符区分开。{}内部是类所包含的成员变量和成员函数，它们统称为类的成员。public 也是 C++ 的新增关键字，它只能用在类的定义中，表示访问权限，下面这里介绍两种访问性：

• public：公开访问性，代表这个成员能在类的定义以外的地方被使用

• private：私有访问性，代表这个成员只能在类的定义内被使用

例如：

class Test
{
public:
    int a;
private:
    int b;
};
int main()
{
    Test t;
    t.a = 10;     // 访问公有成员变量，正确
    t.b = 10;     // 访问私有成员变量，错误
}

类的定义

如果说声明是书的目录，那么定义就是目录所指的具体内容。

类的定义，指的是根据声明具体实现类的功能，与一般的函数定义很相似。

比如：

class Test
{
public:
    int a;
    void PubFun();
private:
    int b;
    void PriFun();
};     // 声明一个带有两个成员函数的类
void Test::PubFun()     // 定义公有的那个成员函数
{
    a = 10;
    b = 10;     // b 是私有成员变量，只能在成员函数的定义中访问
}
void Test::PriFun()     //定义私有的那个成员函数
{
    a = 20;
    b = 20;     // b 是私有成员变量，只能在成员函数的定义中访问
}

定义普通函数与类成员函数只有一点不同：在函数名前面加了类名::的前缀。其中的::称之为作用域运算符，它指明了成员函数所属的类。

不管是 public 成员函数，还是 private 成员函数，定义它们的方式都是相同的。

对象

类只是一种形式化的定义，要使用类提供的功能，必须使用类的实例，即对象，一个类可以定义多个对象，而对象要占据一定的内存空间。类和对象的关系就像整形和变量的关系。

每个对象都包含类中定义的各个数据成员的存储空间，共享类中定义的成员函数。对象的创建方法与声明一个普通变量相同，也采用类型名 变量名的格式。

例如：

class Test
{
    //此处省略 Test 类成员
};
int main()
{
    int a;     // 声明一个普通变量
    Test t1;     // 创建一个类的对象
}

对象访问类的成员

通过对象也可以访问一个类的成员，通过.成员运算符，格式是对象名.成员名。

如果是数据成员，就可以对它进行赋值，如果是函数成员，就可以调用它。我们可以将其看做为一般变量，只是在变量名前面多了代表它所属对象的前缀。

例如：

#include <iostream>
class Test
{
public:     // 两个公有成员
    int a;
    void Hello();
};
void Test::Hello()     // 定义 Test 类的公有函数
{
    std::cout << "Hello " << a << std::endl;
}
int main()
{
    Test t1;
    t1.a = 10;     // 给 t1 对象的数据成员 a 赋值
    t1.Hello();     // 调用 t1 对象的成员函数 hello
}

输出结果为：Hello 10

注意：访问成员时要注意成员的访问性.

例题

第1关：设计一个学生信息类

任务描述

本关任务：声明并定义一个学生信息类。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握类的声明和定义。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，声明并定义一个学生信息类 StInfo，该类有四个成员变量和两个函数，其访问性都为公有，具体要求如下：

• 学号：int SID

• 姓名：char *Name

• 班级：char *Class

• 手机号：char *Phone

• 给成员变量赋值的函数： void SetInfo(int sid,char *name,char* cla,char* phone)

• 打印学生信息的函数：void PrintInfo()，格式请参考测试说明。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

测试输入：1 小郭 计科1班 12312340000

预期输出：

1. 学号：1
2. 姓名：小郭
3. 班级：计科1班
4. 手机号：12312340000

测试输入：2 小王 计科2班 12312340001

预期输出：

1. 学号：2
2. 姓名：小王
3. 班级：计科2班
4. 手机号：12312340001

代码解析

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
 
class StInfo
{
    /********* Begin *********/
    //在此处声明StInfo类
    public:
        int SID;
        char *Name;
        char *Class;
        char *Phone;
        void SetInfo(int sid, char* name, char* cla, char* phone){
            SID = sid;
            Name = new char[strlen(name)+1];
            strcpy(Name, name);
            Class = new char[strlen(cla)+1];
            strcpy(Class, cla);
            Phone = new char[strlen(phone)+1];
            strcpy(Phone, phone);
        }
        void  PrintInfo()
        {
            cout << "学号：" << SID << endl;
            cout << "姓名：" << Name << endl;
            cout << "班级：" << Class << endl;
            cout << "手机号：" << Phone << endl;
        }
    
    
    /********* End *********/
};
 
/********* Begin *********/
//在此处定义StInfo类
StInfo s;
 
 
/********* End *********/

第2关：设计一个长方形类

任务描述

本关任务：设计一个长方形类，通过访问它的成员变量来计算面积。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握对象的创建和通过对象访问类的成员。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，设计 Rectangle 类和实现两个普通函数，类中有两个成员变量和两个函数，其中成员变量的访问性为私有，函数的访问性为公有，具体要求如下：

• 高度：int height

• 宽度：int width

• 设置长方形的高和宽函数：void Set(int h, int w)

• 获取长方形的面积函数：int GetArea()

• Rectangle GetRect(int h,int w)普通函数，h 、w 分别代表长方形的高宽，函数用来创建一个 Rectangle 对象并返回。

• int GetRectArea(Rectangle rect)普通函数，函数用来获取 rect 对象的面积。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

测试输入：10 15 、

预期输出：长方形的面积为：150

测试输入：100 100

预期输出：长方形的面积为：10000

代码解析

/********* Begin *********/
class Rectangle
{
    //在此处实现Rectangle类
    private:
        int height;
        int width;
    public:
        void Set(int h, int w){
            height = h;
            width = w;
        }
        int GetArea(){
            return height*width;
        } 
};
/********* End *********/
 
Rectangle GetRect(int h,int w)
{
    /********* Begin *********/
    //返回一个 h*w 的 Rectangle 对象
    Rectangle r;
    r.Set(h, w);
    return r;
    /********* End *********/
}
 
int GetRectArea(Rectangle rect)
{
    /********* Begin *********/
    //返回 rect 对象的面积
    return rect.GetArea(); 
    /********* End *********/
}

第3关：设计汽车类

任务描述

本关任务：设计一个汽车类，并实现它的基本功能。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，设计汽车类实现汽车的基本功能，根据输入的命令来输出汽车的整体状态。具体要求如下：

1. 成员变量：车门，车灯，速度（类型以及变量名均自拟）。

2. 成员函数：打开车门、关闭车门、打开车灯、关闭车灯、加速、减速。（学员可以根据自己情况增加或者减少函数）

其中打开车门、关闭车门、打开车灯、关闭车灯四个函数，用于改变对象内部对应的成员变量的值。加速，减速两个函数，每次调用就将内部的速度变量分别对应增加10或者减少10。车门，车灯两个函数的初始状态都为 OFF，速度的初始值为0。

根据输入的命令（命令由1-6表示，分别对应调用打开车门、关闭车门、打开车灯、关闭车灯、加速、减速函数）输出汽车的最终状态，若输入命令135则输出状态如下：

1. 车门 ON
2. 车灯 ON
3. 速度 10

上述命令为135，则分表调用了打开车门、打开车灯、加速这三个函数，因此最后输出的汽车状态为车门打开，车灯打开和速度为10。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

注意：命令长度不超过 20，最短长度 1。

测试输入：135

预期输出：

1. 车门 ON
2. 车灯 ON
3. 速度 10

测试输入：135562

预期输出：

1. 车门 OFF
2. 车灯 ON
3. 速度 10

代码解析

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
 
/********* Begin *********/
//在此处实现一个汽车类
class Car
{
private:
    bool door;
    bool light;
    int speed;
public:
    Car(){
        door = false;
        light = false;
        speed = 0;
    }
    void openDoor(){
        door = true;
    }
    void closeDoor(){
        door = false;
    }
    void openLight(){
        light = true;
    }
    void closeLight(){
        light = false;
    }
    void speedUp(){
        speed += 10;
    }
    void slowDown(){
        speed -= 10;
    }
    void printStatus(){
        cout << "车门 " << (door?"ON":"OFF") << endl;
        cout << "车灯 " << (light?"ON":"OFF") << endl;
        cout << "速度 " << speed << endl;
    }
};
/********* End *********/
 
int main()
{
    /********* Begin *********/
    //在此处解析执行输出汽车的整体状态
    Car car;
	char cmds[25];
    cin >> cmds;
    for(int i=0; i < strlen(cmds); i++){
        switch(cmds[i])  {
            case '1': car.openDoor(); break;
            case '2': car.closeDoor(); break;
            case '3': car.openLight(); break;
            case '4': car.closeLight(); break;
            case '5': car.speedUp(); break;
            case '6': car.slowDown(); break;
                }
        }
    car.printStatus();
    return 0;
    /********* End *********/
}