目录
1 封装,类和对象
2 对象的初始化和清理
C++面向对象的三大特性:封装、继承、多态;
C++认为万事万物都皆为对象,对象上有属性和行为;
具有相同性质的对象,我们可以抽象为类(class),例如人属于人类,车属于车类;
1、封装的意义
(1)将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物;(2)将属性和行为加以权限控制
2、语法:class 类名{访问权限:属性/行为};
//类中的属性和行为,统一称为成员//属性---成员属性、成员变量//行为---成员函数、成员方法
//设计一个圆类,求圆的周长;圆求周长的公式:2*Pi*半径 //class代表一个类,类后面紧跟类名称 class Circle{ //访问权限---公共权限 public: //属性(变量)--半径 int m_r; //行为(函数)--获取圆的周长 double CalculateZC() { return 2*PI*m_r; } }; int main() { //通过圆类,创建具体的圆,具体的对象---实例化 Circle c1; //给圆对象的属性,进行赋值 c1.m_r=10; cout<<"圆的周长为:"<<c1.CalculateZC()<<endl; return 0; }
3、封装访问权限
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)---成员---类内可以访问---类外可以访问;
(2)protected(保护权限)----成员---类内可以访问---类外不可以访问---儿子可以访问父亲;
(3)private(私有权限)---成员---类内可以访问---类外不可以访问---儿子不可以访问父亲;
4、struct和class的区别---默认的访问权限不同
struct默认权限为公共;class默认权限为私有;
5、成员属性设置为私有
优点一:将所有成员属性设置为私有,自己控制读写权限
优点二:对于写权限,可以检测数据的有效性
class Person{ public: //读名字 string GetName() { name="张三"; return name; } //写名字 void SetName(string n) { name=n; } //写年龄 void SetAge(int a) { if(a<0||a>150){ cout<<"输入错误,重新输入!"<<endl; return; } age=a; } private: string name;//名字,可读可写 int age;//年龄,只写 string phone;//号码,只读 }; int main() { //实例化,类创建对象 Person P1; cout<<"名字:"<<P1.GetName()<<endl; P1.SetName("李四"); cout<<"名字:"<<P1.GetName()<<endl; P1.SetAge(160);//显示输入错误 return 0; }
6、例题--立方体和点源在VS,已完成
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
1.1 构造函数和析构函数
1、对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题:
(1)一个对象或变量没有初始状态,对其使用后果是未知;
(2)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;
2、C++利用构造函数和析构函数解决上述问题,这两个函数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我们要做的事情,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。
(1)构造函数: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,无需手动调用
(2)析构函数:对象销毁前系统自动调用,执行一些清理工作。
3、构造函数语法:类名(){}
(1)没有返回值、不写void;
(2)函数名称与类名相同;
(3)构造函数可以有参数,可以发生重载;
(4)程序在调用对象时候会自动调用,无需手动调用且只会调用一次;
4、析构函数语法:~类名(){}
1、没有返回值、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,不可以发生重载;
4、程序在对象销毁前会自动调用,无须手动调用,而且只会调用一次
1.2 构造函数的分类和调用
1、分类方式:
(1)按参数:有参构造、无参(默认)构造;(2)按类型:普通构造、拷贝构造;
2、三种调用方式:
(1)括号法;(2)显示法;(3)隐式转换法;
class Person { public: //构造函数 //无参(默认)构造函数 Person() { cout<<"无参构造函数的调用"<<endl; } //有参构造函数 Person(int a) { m_age=a; cout<<"有参构造函数的调用"<<endl; } //拷贝构造函数 Person(const Person &P)//const保护被拷贝的对象不被修改 { m_age=P.m_age; cout<<"拷贝构造函数的调用"<<endl; } //析构函数 ~Person() { cout<<"无参析构函数的调用"<<endl; } //属性,年龄 int m_age; }; void test() { 1、括号法 Person P1;//默认构造函数调用 Person P2(10);//有参构造函数 cout<<"P2的年龄"<<P2.m_age<<endl; Person P3(P2);//拷贝构造函数 cout<<"P3的年龄"<<P3.m_age<<endl; 注意事项:调用默认构造函数,不要加() 编译器会认为是一个函数声明,不会创建对象 Person P1(); 2、显示法 Person P1; Person P2=Person(10);//有参构造函数 Person P3=Person(P2);//拷贝构造函数 //Person(10);//匿名对象,特点:当前执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象 //cout<<"aaa"<<endl; 注意事项:不要利用拷贝构造函数,初始化匿名对象, 编译器会认为Person(P3)==Person P3; Person(P3);//Person P5(p4)也是不对的,编译器会认为对象声明 //3、隐式转换法 Person P4=10;//相当于Person p4=Person(10):有参构造 Person P5=P4;//拷贝构造 } int main() { test(); return 0; }
1.3 拷贝构造函数调用时机
C++中拷贝构造函数通常有以下三种情况:
(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 P1(10);//有参构造 Person P2(P1);//拷贝构造 }
(2)值传递的方式给函数参数传值;
void test02(Person p){ } void test03() { Person p; test02(p); }
(3)以值方式返回局部对象;
Person test04() { Person p1; return p1; } void test05() { Person p=test04(); }
1.4 构造函数调用规则
默认情况下,C++编译至少给一个类添加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、默认拷贝函数,对属性进行值拷贝;
构造函数调用规则如下:
(1)如果用户定义有参构造函数,C++不在提供默认无参构造,但是会提供默认构造;
(2)如果用户定义拷贝构造函数,C++不会再提供其他普通构造函数;
1.5 深拷贝和浅拷贝
1、浅拷贝:简单的赋值拷贝操作;---会出现堆区内存重复释放
2、深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作;
//---------练习6:深拷贝与浅拷贝------------ class Person { public: Person() { cout<<"无参构造函数的构造"<<endl; } Person(int a,int height) { m_age=a; m_Height=new int(height); cout<<"有参构造函数的构造"<<endl; } Person(Person &p) { m_age=p.m_age; //深拷贝 m_Height=new int(*p.m_Height);//重新开辟一块堆空间 //浅拷贝 //m_Height=p.m_Height;//这是编译器默认拷贝,为简单的赋值操作,会对同一地址空间重复释放 cout<<"拷贝构造函数的构造"<<endl; } ~Person() { //析构函数的作用,在函数前释放堆空间 if(m_Height!=NULL) { delete m_Height; m_Height=NULL; } cout<<"析构函数的调用"<<endl; } //属性 int m_age; int *m_Height; }; void test() { Person P1(10,160); cout<<P1.m_age<<*P1.m_Height<<endl; Person P2(P1); cout<<P2.m_age<<*P2.m_Height<<endl; } int main() { test(); return 0; }
如果默认浅拷贝,系统会报错,因为对同一堆空间重复释放
1.6 初始化列表---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)...{}
//-----练习7:初始化列表(构造函数)----------------------- class Person { public: 传统方式,构造函数的初始化 //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) { cout<<"构造函数的调用"<<endl; } //private: int m_A; int m_B; int m_C; }; int main() { Person P1(10,20,30); cout<<"m_A= "<<P1.m_A<<endl; cout<<"m_B= "<<P1.m_B<<endl; cout<<"m_C= "<<P1.m_C<<endl; return 0; }
1.7 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
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
//--------练习8:一个类对象作为另一个类的成员----------------- class Phone { public: Phone(string name):m_name(name)//初始化列表!! { cout<<"Phone的构造函数调用"<<endl; } ~Phone() { cout<<"Phone的析构函数调用"<<endl; } string m_name; }; class Person { public: //Phone m_PName=name; 隐式转换法!!!!!重点+初始化类表 Person(int age,string name):m_age(age),m_PName(name) { cout<<"Person的构造函数调用"<<endl; } ~Person() { cout<<"Person的析构函数调用"<<endl; } int m_age; Phone m_PName; }; void test() { Person P1(100,"三星"); } int main() { test(); return 0; }
1.8 静态成员---成员变量和成员函数前加关键字static,称为静态成员
1、静态成员变量
(1)所有对象共享同一份数据;(2)在编译阶段分配内存;(3)类内声明,类外初始化;
静态成员变量不属于某一个对象,所有对象共享同一份数据,因此静态成员变量有两种访问方式:
(1)通过对象访问;(2)通过类名访问;
2、静态成员函数
(1)所有对象共享同一个函数;(2)静态成员函数只能访问静态成员变量;
同样两种访问方式:对象和类;类外访问不到私有静态成员函数
//----------练习9:静态成员变量和函数--------------------- class Person { public: static int m_A;//类内声明 static void func()//静态成员函数 { m_A=500;//静态成员函数只能访问静态成员变量 //m_C=1000;//此处报错,不知道是具体哪个对象的成员变量,因此不可以修改 cout<<"静态成员函数的调用"<<endl; } int m_C; private: static int m_B;//私有静态成员变量 }; int Person::m_A=100;//类外初始化,Person作用域下的一个成员变量 int Person::m_B=200; void test() { Person P1; cout<<P1.m_A<<endl;//通过对象访问静态成员变量 Person P2; P2.m_A=400;//通过P2改变,P1也改变,共用同一空间变量 cout<<P1.m_A<<endl; cout<<Person::m_A<<endl;//通过类访问静态成员变量 cout<<Person::m_B<<endl;//此处报错,私有静态成员变量,出了类不可以访问 P1.func();//通过对象访问静态成员函数 cout<<P1.m_A<<endl; Person::func();//通过类名访问静态成员函数 } int main() { test(); return 0; }