C++学习笔记：对象和类

        面向对象编程（OOP）是一种特殊的、设计程序的概念性方法。为了更好地实现这种方法，C++引入了类。类是创建对象的模板，用代码描述一类事物的共同特征（属性）和行为（方法）。

过程性编程与面向对象编程

        顾名思义，前者注重步骤顺序，后者注重对象协作（谁做什么）。下面将通过一个日常的例子加以区分。

        例如在生活中，对于我将食物放进冰箱这一事件，面向过程思想会按照顺序思考：拿起食物，打开冰箱，放入食物，关闭冰箱；而面向对象思想则会首先考虑参与事件的对象并划分职责：人的操作有拿起食物，放入食物，冰箱的操作有打开，关闭和贮存食物。接下来考虑对象间的交互，人对象触发与冰箱的交互，使得冰箱进行相应操作。各个对象各司其职，并在相互交互中共同完成事件。

定义类

        一般来说，类规范由两个部分组成：

• 类声明：以数据成员的方式描述数据部分，以成员函数的方式描述公有接口。
• 类方法定义：描述如何实现类成员函数。 

        将实现细节放在一起并将它们与抽象的公有接口分开被称为封装。 

        根据上述例子，下面先实现一个类声明

//refri.h
#ifndef N//避免重复包含头文件
#define N

#include<cstdbool>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using Food=std::string;

class refrigerator{
private:
    bool isopen=false;    //私有属性:门状态
    std::vector<Food> storedfood;    //私有属性：存储的食物
public:
    //公有方法：定义冰箱的行为接口
    void openDoor();
    void closeDoor();
    void storeFood(const Food& item);
}

#endif

         首先class关键字指出这些代码定义了一个类设计，refrigerator是一个新类的类型名。该类型的实例称为对象。

refrigerator a;
refrigerator b;
//创建了两个对象，都属于冰箱类

         关键字private和public描述了对类成员的访问控制。使用类对象的程序都可以直接通过对象访问公有部分，但只能通过公有成员函数（或友元函数）来访问对象的私有成员。

注意：在C++中对结构进行了扩展，使之具有与类相同的特性。它们之间唯一的区别是结构的默认返回类型是public，而类的为private（因此类声明中的private关键字是可以省略的）。

        下面进行实现类描述的第二部分

//refri.cpp
#include<iostream>
#include"refri.h"

void refrigerator::openDoor(){
        if(!isopen){    //避免重复开门
            isopen=true;
            std::cout<<"冰箱门已打开"<<std::endl;
        }
}
void refirgerator::closeDoor(){
        if(isopen){
            isopen=false;
            std::cout<<"冰箱门已关闭"<<std::endl;
        }
}
void refrigerator::storeFood(const Food& item){
        if(ifopen){
            storedFood.push_back(item);
            std::cout<<"食物已放入冰箱"<<std::endl;
        }
}

        可见成员函数的定义有两点特性：

• 定义成员函数时需用作用域解析运算符(::)来标识函数所属的类。
• 类方法可以访问类的private成员。该例中直接访问了storedFood和isopen成员。

        特殊地，可以将成员函数变成内联函数。、

class refrigerator{
private:
    bool isopen=false;    //私有属性:门状态
    std::vector<Food> storedfood;    //私有属性：存储的食物
    void openDoor(){
        if(!isopen){
            isopen=true;
            std::cout<<"冰箱门已开启"<<std::endl;
        }
public:
    //公有方法：定义冰箱的行为接口
    void closeDoor(){
        if(isopen){
            isopen=false;
            std::cout<<"冰箱门已关闭"<<std::endl;
        }
    void storeFood(const Food& item);
}

         在类声明中定义的函数都将自动变成内联函数，而类声明外的得内联函数则需要使用inline限定符

inline void refrigetator::closeDoor(){
    if(isopen){
        isopen=false;
        std::cout<<"冰箱门已关闭"<<endl;
    }
}

        但内联函数的特殊规则要求每个使用它们的文件都对其定义，因此最简便的方法是将内联定义放在头文件中。 

使用对象

        对象通过使用成员运算符来调用类方法

refrigerator a;
a.openDoor;//对象调用类方法

注；新对象都有自己的存储空间，用于存储其内部变量和类成员（各自的数据），但同一类的所有对象共享同一组方法，即每种方法只有一个副本。