C++类与对象超详细附代码例子讲解，入门必看_c++代码示例

本文主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。

目录

C++核心编程

4 类和对象

4.1 封装

4.2 对象的初始化和清理

 

 

---

 

4 类和对象

 

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为

例如：

人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重...，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌...

车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯...,行为有载人、放音乐、放空调...

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

4.1 封装

4.1.1 封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一

封装的意义：

• 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物

• 将属性和行为加以权限控制

封装意义一：

在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物

语法： class 类名{ 访问权限： 属性 / 行为 };

 

示例1：设计一个圆类，求圆的周长

示例代码：

//圆周率
const double PI = 3.14;
​
//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物
​
//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
public:  //访问权限  公共的权限
​
    //属性
    int m_r;//半径
​
    //行为
    //获取到圆的周长
    double calculateZC()
    {
        //2 * pi  * r
        //获取圆的周长
        return  2 * PI * m_r;
    }
};
​
int main() {
​
    //通过圆类，创建圆的对象
    // c1就是一个具体的圆
    Circle c1;
    c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作
​
    //2 * pi * 10 = = 62.8
    cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

 

示例2：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号

 

 
示例2代码：
 
//学生类
class Student {
public:
    void setName(string name) {
        m_name = name;
    }
    void setID(int id) {
        m_id = id;
    }
​
    void showStudent() {
        cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
    }
public:
    string m_name;
    int m_id;
};
​
int main() {
​
    Student stu;
    stu.setName("德玛西亚");
    stu.setID(250);
    stu.showStudent();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}
​
 
 

 

封装意义二：

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

访问权限有三种：

 

1. public 公共权限

2. protected 保护权限

3. private 私有权限

示例：

//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问
​
class Person
{
    //姓名  公共权限
public:
    string m_Name;
​
    //汽车  保护权限
protected:
    string m_Car;
​
    //银行卡密码  私有权限
private:
    int m_Password;
​
public:
    void func()
    {
        m_Name = "张三";
        m_Car = "拖拉机";
        m_Password = 123456;
    }
};
​
int main() {
​
    Person p;
    p.m_Name = "李四";
    //p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到
    //p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到
​
    system("pause");
​
    return 0;
}
 
 

4.1.2 struct和class区别

 

在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

区别：

• struct 默认权限为公共

• class 默认权限为私有

• class C1
  {
      int  m_A; //默认是私有权限
  };
  ​
  struct C2
  {
      int m_A;  //默认是公共权限
  };
  ​
  int main() {
  ​
      C1 c1;
      c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有
  ​
      C2 c2;
      c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
  ​
      system("pause");
  ​
      return 0;
  }
  

   

4.1.3 成员属性设置为私有

 

优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性

示例：

class Person {
public:
 
	//姓名设置可读可写
	void setName(string name) {
		m_Name = name;
	}
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}
 
 
	//获取年龄 
	int getAge() {
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age) {
		if (age < 0 || age > 150) {
			cout << "你个老妖精!" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}
 
	//情人设置为只写
	void setLover(string lover) {
		m_Lover = lover;
	}
 
private:
	string m_Name; //可读可写  姓名
	
	int m_Age; //只读  年龄
 
	string m_Lover; //只写  情人
};
 
 
int main() {
 
	Person p;
	//姓名设置
	p.setName("张三");
	cout << "姓名： " << p.getName() << endl;
 
	//年龄设置
	p.setAge(50);
	cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;
 
	//情人设置
	p.setLover("苍井");
	//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取
 
	system("pause");
 
	return 0;
}

练习案例1：设计立方体类

设计立方体类(Cube)

求出立方体的面积和体积

分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。

练习案例2：点和圆的关系

设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。

4.2 对象的初始化和清理

 

• 生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全

• C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及 对象销毁前的清理数据的设置。

 

 

4.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知

同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

 

c++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供

编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

 

• 构造函数：主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。

• 析构函数：主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。

 

 

构造函数语法：类名(){}

1. 构造函数，没有返回值也不写void

2. 函数名称与类名相同

3. 构造函数可以有参数，因此可以发生重载

4. 程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次

 

 

析构函数语法： ~类名(){}

1. 析构函数，没有返回值也不写void

2. 函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~

3. 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载

4. 程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用,而且只会调用一次

class Person
{
public:
    //构造函数
    Person()
    {
        cout << "Person的构造函数调用" << endl;
    }
    //析构函数
    ~Person()
    {
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
​
};
​
void test01()
{
    Person p;
}
​
int main() {
    
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

4.2.2 构造函数的分类及调用

两种分类方式：

按参数分为： 有参构造和无参构造

按类型分为： 普通构造和拷贝构造

三种调用方式：

括号法

显示法

隐式转换法

 

示例：

//1、构造函数分类
// 按照参数分类分为 有参和无参构造   无参又称为默认构造函数
// 按照类型分类分为 普通构造和拷贝构造
​
class Person {
public:
    //无参（默认）构造函数
    Person() {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
    }
    //有参构造函数
    Person(int a) {
        age = a;
        cout << "有参构造函数!" << endl;
    }
    //拷贝构造函数
    Person(const Person& p) {
        age = p.age;
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
    }
    //析构函数
    ~Person() {
        cout << "析构函数!" << endl;
    }
public:
    int age;
};
​
//2、构造函数的调用
//调用无参构造函数
void test01() {
    Person p; //调用无参构造函数
}
​
//调用有参的构造函数
void test02() {
​
    //2.1  括号法，常用
    Person p1(10);
    //注意1：调用无参构造函数不能加括号，如果加了编译器认为这是一个函数声明
    //Person p2();
​
    //2.2 显式法
    Person p2 = Person(10); 
    Person p3 = Person(p2);
    //Person(10)单独写就是匿名对象  当前行结束之后，马上析构
​
    //2.3 隐式转换法
    Person p4 = 10; // Person p4 = Person(10); 
    Person p5 = p4; // Person p5 = Person(p4); 
​
    //注意2：不能利用 拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器认为是对象声明
    //Person p5(p4);
}
​
int main() {
​
    test01();
    //test02();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

 

4.2.3 拷贝构造函数调用时机

 

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

• 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象

• 值传递的方式给函数参数传值

• 以值方式返回局部对象

 

示例：

class Person {
public:
    Person() {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
        mAge = 0;
    }
    Person(int age) {
        cout << "有参构造函数!" << endl;
        mAge = age;
    }
    Person(const Person& p) {
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
        mAge = p.mAge;
    }
    //析构函数在释放内存之前调用
    ~Person() {
        cout << "析构函数!" << endl;
    }
public:
    int mAge;
};
​
//1. 使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01() {
​
    Person man(100); //p对象已经创建完毕
    Person newman(man); //调用拷贝构造函数
    Person newman2 = man; //拷贝构造
​
    //Person newman3;
    //newman3 = man; //不是调用拷贝构造函数，赋值操作
}
​
//2. 值传递的方式给函数参数传值
//相当于Person p1 = p;
void doWork(Person p1) {}
void test02() {
    Person p; //无参构造函数
    doWork(p);
}
​
//3. 以值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
    Person p1;
    cout << (int *)&p1 << endl;
    return p1;
}
​
void test03()
{
    Person p = doWork2();
    cout << (int *)&p << endl;
}
​
​
int main() {
​
    //test01();
    //test02();
    test03();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

4.2.4 构造函数调用规则

默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数

1．默认构造函数(无参，函数体为空)

2．默认析构函数(无参，函数体为空)

3．默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

 

构造函数调用规则如下：

• 如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是会提供默认拷贝构造

• 如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数

 

示例：

class Person {
public:
    //无参（默认）构造函数
    Person() {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
    }
    //有参构造函数
    Person(int a) {
        age = a;
        cout << "有参构造函数!" << endl;
    }
    //拷贝构造函数
    Person(const Person& p) {
        age = p.age;
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
    }
    //析构函数
    ~Person() {
        cout << "析构函数!" << endl;
    }
public:
    int age;
};
​
void test01()
{
    Person p1(18);
    //如果不写拷贝构造，编译器会自动添加拷贝构造，并且做浅拷贝操作
    Person p2(p1);
​
    cout << "p2的年龄为： " << p2.age << endl;
}
​
void test02()
{
    //如果用户提供有参构造，编译器不会提供默认构造，会提供拷贝构造
    Person p1; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
    Person p2(10); //用户提供的有参
    Person p3(p2); //此时如果用户没有提供拷贝构造，编译器会提供
​
    //如果用户提供拷贝构造，编译器不会提供其他构造函数
    Person p4; //此时如果用户自己没有提供默认构造，会出错
    Person p5(10); //此时如果用户自己没有提供有参，会出错
    Person p6(p5); //用户自己提供拷贝构造
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

4.2.5 深拷贝与浅拷贝

 

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑

 

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作

 

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

 

示例：

class Person {
public:
    //无参（默认）构造函数
    Person() {
        cout << "无参构造函数!" << endl;
    }
    //有参构造函数
    Person(int age ,int height) {
        
        cout << "有参构造函数!" << endl;
​
        m_age = age;
        m_height = new int(height);
        
    }
    //拷贝构造函数  
    Person(const Person& p) {
        cout << "拷贝构造函数!" << endl;
        //如果不利用深拷贝在堆区创建新内存，会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
        m_age = p.m_age;
        m_height = new int(*p.m_height);
        
    }
​
    //析构函数
    ~Person() {
        cout << "析构函数!" << endl;
        if (m_height != NULL)
        {
            delete m_height;
        }
    }
public:
    int m_age;
    int* m_height;
};
​
void test01()
{
    Person p1(18, 180);
​
    Person p2(p1);
​
    cout << "p1的年龄： " << p1.m_age << " 身高： " << *p1.m_height << endl;
​
    cout << "p2的年龄： " << p2.m_age << " 身高： " << *p2.m_height << endl;
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

总结：如果属性有在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题

 

 

 

 

4.2.6 初始化列表

 

作用：

C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性

 

语法：构造函数()：属性1(值1),属性2（值2）... {}

 

示例：

class Person {
public:
 
	传统方式初始化
	//Person(int a, int b, int c) {
	//	m_A = a;
	//	m_B = b;
	//	m_C = c;
	//}
 
	//初始化列表方式初始化
	Person(int a, int b, int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {}
	void PrintPerson() {
		cout << "mA:" << m_A << endl;
		cout << "mB:" << m_B << endl;
		cout << "mC:" << m_C << endl;
	}
private:
	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
};
 
int main() {
 
	Person p(1, 2, 3);
	p.PrintPerson();
 
 
	system("pause");
 
	return 0;
}

4.2.7 类对象作为类成员

 

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员

 

例如：

class A {}
class B
{
    A a；
}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员

 

那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？

 

示例：

class Phone
{
public:
    Phone(string name)
    {
        m_PhoneName = name;
        cout << "Phone构造" << endl;
    }
​
    ~Phone()
    {
        cout << "Phone析构" << endl;
    }
​
    string m_PhoneName;
​
};
​
​
class Person
{
public:
​
    //初始化列表可以告诉编译器调用哪一个构造函数
    Person(string name, string pName) :m_Name(name), m_Phone(pName)
    {
        cout << "Person构造" << endl;
    }
​
    ~Person()
    {
        cout << "Person析构" << endl;
    }
​
    void playGame()
    {
        cout << m_Name << " 使用" << m_Phone.m_PhoneName << " 牌手机! " << endl;
    }
​
    string m_Name;
    Phone m_Phone;
​
};
void test01()
{
    //当类中成员是其他类对象时，我们称该成员为 对象成员
    //构造的顺序是 ：先调用对象成员的构造，再调用本类构造
    //析构顺序与构造相反
    Person p("张三" , "苹果X");
    p.playGame();
​
}
​
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

4.2.8 静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static，称为静态成员

静态成员分为：

 

• 静态成员变量

  • 所有对象共享同一份数据

  • 在编译阶段分配内存

  • 类内声明，类外初始化

• 静态成员函数

  • 所有对象共享同一个函数

  • 静态成员函数只能访问静态成员变量

 

 

 

示例1 ：静态成员变量

class Person
{
    
public:
​
    static int m_A; //静态成员变量
​
    //静态成员变量特点：
    //1 在编译阶段分配内存
    //2 类内声明，类外初始化
    //3 所有对象共享同一份数据
​
private:
    static int m_B; //静态成员变量也是有访问权限的
};
int Person::m_A = 10;
int Person::m_B = 10;
​
void test01()
{
    //静态成员变量两种访问方式
​
    //1、通过对象
    Person p1;
    p1.m_A = 100;
    cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl;
​
    Person p2;
    p2.m_A = 200;
    cout << "p1.m_A = " << p1.m_A << endl; //共享同一份数据
    cout << "p2.m_A = " << p2.m_A << endl;
​
    //2、通过类名
    cout << "m_A = " << Person::m_A << endl;
​
​
    //cout << "m_B = " << Person::m_B << endl; //私有权限访问不到
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

 

示例2：静态成员函数

class Person
{
​
public:
​
    //静态成员函数特点：
    //1 程序共享一个函数
    //2 静态成员函数只能访问静态成员变量
    
    static void func()
    {
        cout << "func调用" << endl;
        m_A = 100;
        //m_B = 100; //错误，不可以访问非静态成员变量
    }
​
    static int m_A; //静态成员变量
    int m_B; // 
private:
​
    //静态成员函数也是有访问权限的
    static void func2()
    {
        cout << "func2调用" << endl;
    }
};
int Person::m_A = 10;
​
​
void test01()
{
    //静态成员变量两种访问方式
​
    //1、通过对象
    Person p1;
    p1.func();
​
    //2、通过类名
    Person::func();
​
​
    //Person::func2(); //私有权限访问不到
}
​
int main() {
​
    test01();
​
    system("pause");
​
    return 0;
}

希望本文对你有所帮助哦!