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- C++面向对象基本概念

C++面向对象基本概念

面向对象编程（OOP）是一种以"对象"为核心的编程范式。C++ 是典型的面向对象语言，其核心特性包括：封装、继承、多态。

一、类和对象（基础单元）

// 类定义
class Dog {
private:    // 封装：隐藏内部实现
    string name;
    int age;
    
public:     // 公开接口
    // 构造函数
    Dog(string n, int a) : name(n), age(a) {}
    
    // 成员方法
    void bark() {
        cout << name << " says: Woof!" << endl;
    }
    
    int getAge() { 
        return age; 
    }
};

// 创建对象
int main() {
    Dog myDog("Buddy", 3);  // 实例化对象
    myDog.bark();           // 访问方法
    cout << "Age: " << myDog.getAge();
}

二、封装（Encapsulation）

class BankAccount {
private:
    double balance;  // 私有数据，外部不可直接访问

public:
    void deposit(double amount) {
        if (amount > 0) balance += amount;  // 通过方法控制访问
    }
    
    bool withdraw(double amount) {
        if (amount <= balance) {
            balance -= amount;
            return true;
        }
        return false;
    }
};

三、继承（Inheritance）

// 基类
class Animal {
public:
    string name;
    Animal(string n) : name(n) {}
    virtual void speak() {  // 虚函数实现多态
        cout << "Some sound" << endl;
    }
};

// 派生类
class Cat : public Animal {  // 继承语法
public:
    Cat(string n) : Animal(n) {}
    void speak() override {  // 重写方法
        cout << name << " says: Meow!" << endl;
    }
};

class Duck : public Animal {
public:
    Duck(string n) : Animal(n) {}
    void speak() override {
        cout << name << " says: Quack!" << endl;
    }
};

四、多态（Polymorphism）

int main() {
    Animal* animals[] = {  // 基类指针数组
        new Cat("Mittens"),
        new Duck("Donald")
    };

    // 运行时多态
    for (Animal* a : animals) {
        a->speak();  // 调用实际对象的方法
    }

    // 输出：
    // Mittens says: Meow!
    // Donald says: Quack!
}

五、完整综合示例

#include <iostream>
using namespace std;

// 基类
class Shape {
protected:
    double area;
public:
    virtual void calculateArea() = 0;  // 纯虚函数（抽象类）
    void display() {
        cout << "Area: " << area << endl;
    }
};

// 派生类1
class Circle : public Shape {
    double radius;
public:
    Circle(double r) : radius(r) {}
    void calculateArea() override {
        area = 3.14159 * radius * radius;
    }
};

// 派生类2
class Rectangle : public Shape {
    double width, height;
public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
    void calculateArea() override {
        area = width * height;
    }
};

int main() {
    Shape* shapes[] = {
        new Circle(5.0),
        new Rectangle(4.0, 6.0)
    };

    for (Shape* s : shapes) {
        s->calculateArea();
        s->display();
    }
}