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、体重等,行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌等; 车可以作为对象,属性有轮胎、方向盘、车灯等,行为有载人、放音乐、开空调等。 具有相同性质的对象,我们可以抽象为类,人属于人类,车属于车类。
一. 封装
封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义: 1)将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事务; 2)将属性和行为加以权限控制
语法:class 类名 { 访问权限: 属性/行为 };
const double PI=3.14;
class Circle
{
public:
int m_r;
double calculateZC()
{
return 2*PI*m_r;
}
};
int main()
{
Circle cl;
cl.m_r=10;
cout<<"圆的周长为"<<cl.calculateZC()<<endl;
}
类中的属性和行为,统一称为成员; 属性也称为成员属性或成员变量;行为也称为成员函数或成员方法。
访问权限有三种: public: 公共权限 (类内可以访问,类外可以访问) protected: 保护权限 (类内可以访问,类外不可以访问) private: 私有权限 (类内可以访问,类外不可以访问)
建议将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,可以检测数据的有效性
二. 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,在某一天我们不用的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。
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的,同样的使用完一个对象或者变量,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求我们做的事情,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,无需手动调用。 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,可以发生重载; 4)程序在调用对象的时候会自动调用构造,无需手动调用,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)程序在调用对象的时候会自动调用析构,无需手动调用,而且只会调用一次。
class Person
{
public:
Person()
{
cout<<"Person的构造函数调用"<<endl;
}
~Person()
{
cout<<"Person的析构函数调用"<<endl;
}
};
void test01()
{
Person p;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}
int main()
{
Person p;
system("pause");
return 0;
}
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(又称为默认构造函数) 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
class Person
{
public:
Person()
{
cout<<"调用无参构造函数"<<endl;
}
Person(int a)
{
age=a;
cout<<"调用有参构造函数"<<endl;
}
Person(const &p)
{
age=p.age;
cout<<"调用拷贝构造函数"<<endl;
}
~Person()
{
cout<<"调用析构函数"<<endl;
}
public:
int age;
};
void test01()
{
Person p;
}
void test02()
{
Person p1(10);
Person p2(p1);
Person p2=Person(10);
Person p3=Person(p2);
Person p4=10;
Person p5=p4;
}
3. 拷贝构造函数的调用时机
C++拷贝构造函数调用时机通常有三种情况: 1)使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象 2)值传递的方式给函数参数传值 3)以值方式返回局部对象
#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
int mAge;
public:
Person()
{
cout << "无参构造函数" << endl;
}
Person(int age)
{
cout << "有参构造函数" << endl;
this->mAge = age;
}
Person(const Person& p)
{
cout << "拷贝构造函数" << endl;
this->mAge = p.mAge;
}
~Person()
{
cout << "析构函数调用" << endl;
}
};
void test01()
{
Person man(100);
Person newman(man);
Person newman2 = man;
Person newman3;
newman3 = man;
}
void dowork(Person p)
{
p.mAge = 1;
cout << p.mAge << endl;
}
void test02()
{
Person p;
p.mAge = 2;
dowork(p);
cout << p.mAge << endl;
}
Person dowork2()
{
Person p1;
cout << (int*)&p1 << endl;
return p1;
}
void test03()
{
Person p = dowork2();
cout << (int*)&p << endl;
}
int main()
{
test03();
system("pause");
return 0;
}
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++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造
- 如果用户定义拷贝构造函数,C++不再提供其他构造函数
5. 深拷贝与浅拷贝
浅拷贝:简单的赋值拷贝操作(默认的拷贝构造函数就是浅拷贝) 深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作
示例:
class Person
{
public:
Person()
{
cout<<"调用无参构造函数"<<endl;
}
Person(int age,int height)
{
cout<<"调用有参构造函数"<<endl;
m_age=age;
m_height=new int(height);
}
Person(const Person &p)
{
cout<<"调用拷贝构造函数"<<endl;
m_age=p.m_age;
m_height=new int(*p.m_height);
}
~Person()
{
cout<<"调用析构函数"<<endl;
if(m_height!=NULL)
{
delete m_height;
m_height=NULL;
}
}
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;
}
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; 当类中数据成员没有指针时,利用浅拷贝完全没问题;当成员中有指针时,要使用深拷贝
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),....{ }
public:
Person(int a,int b, int c)
{
m_A=a;
m_B=b;
m_C=c;
}
int m_A;
int m_B;
int m_C;
Person (int a,int b,int c):m_A(a),m_B(b),m_C(c) { }
int main()
{
Person p(30,20,10);
......
}
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,称该成员为对象成员。
当其他类对象作为本类成员,构造时候先构造类对象(其他),再构造自身(本);析构的顺序与构造相反。
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: 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;
class Person
{
public:
static int m_A;
private:
static int m_B;
};
int Person::m_A=10;
int Person::m_B=10;
void test01()
{
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;
cout<<"p2.m_A="<<p2.m_A<<endl;
cout<<"m_A="<<Person::m_A<<endl;
}
public:
static int m_A;
int m_B;
static void func()
{
m_A=100;
cout<<"static void func()调用"<<endl;
}
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