2、C++ 面向对象编程：类、继承与多态基础

C++ 面向对象编程：类、继承与多态基础

1. C++ 编程基础概述

C++ 作为一种强大的面向对象编程语言，其核心构建模块是对象。在 C++ 编程中，类层次结构起着关键作用，它用于表达软件系统不同部分之间的关系和交互，定义并实现组件之间的接口，以及组织数据和代码。

1.1 类与对象的基本概念

• 对象与类的定义 ：面向对象编程通过将算法和其操作的数据组合成称为对象的单一实体来构建程序。C++ 是基于类的语言，类是对象的定义，它描述了算法、数据、数据格式以及与其他类的关系。对象是类的具体实例，即变量，具有内存地址。类是用户定义的类型，通常可以从类的定义中实例化任意数量的对象。
• 类的数据与方法 ：在 C++ 中，类包含的数据成员是不同类型的变量集合，而算法则以函数（类的方法）的形式实现。良好的设计应将数据良好地封装在类中，使方法与外部数据的交互有限。
• 封装的概念 ：封装是 C++ 类的核心概念，它允许我们控制哪些数据成员和方法是公共的（在类外部可见），哪些是私有的（仅在类内部可见）。一个设计良好的类主要或仅包含私有数据成员，公共方法仅用于表达类的公共接口。例如，以下类表示一个有理数并支持增量操作：

class Rational {
public:
    Rational& operator+=(const Rational& rhs);
};

为了避免暴露过多的实现