面向对象编程（OOP）

面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它将数据和操作数据的函数封装在一起，形成一个对象。OOP的主要思想是将程序中的数据和对数据的操作封装在一个对象中，通过对象之间的交互来实现程序的功能。

OOP有以下几个核心概念：

1. 类（Class）：

   • 类是一种用户自定义的数据类型，它定义了一组属性（数据成员）和方法（成员函数）。
   • 类可以看作是创建对象的模板，它描述了对象的属性和行为。

2. 对象（Object）：

   • 对象是类的实例，它是具体的、实际存在的实体。
   • 对象具有类定义的属性和方法，可以通过调用对象的方法来操作对象的数据。

3. 继承（Inheritance）：

   • 继承是一种机制，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法。
   • 子类可以重用父类的代码，并且可以添加自己的属性和方法。
   • 通过继承，可以实现代码的复用和扩展。

4. 多态（Polymorphism）：

   • 多态是指同一个方法在不同的对象上可以有不同的实现。
   • 通过多态，可以实现代码的灵活性和可扩展性。
   • 多态可以通过函数重载、虚函数等方式实现。

5. 封装（Encapsulation）：

   • 封装是将数据和操作数据的方法封装在一起，形成一个对象。
   • 通过封装，可以隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口给外部使用。
   • 封装可以提高代码的安全性和可维护性。

以下是一个简单的C++代码示例，展示了类、对象、继承、多态和封装的概念：

#include <iostream>

// 基类：Shape
class Shape {
public:
    // 虚函数：计算面积
    virtual double area() const {
        return 0.0;
    }

    // 虚函数：计算周长
    virtual double perimeter() const {
        return 0.0;
    }

    // 虚析构函数
    virtual ~Shape() {}
};

// 派生类：Rectangle
class Rectangle : public Shape {
private:
    double width;
    double height;

public:
    // 构造函数
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}

    // 重写基类的虚函数：计算面积
    double area() const override {
        return width * height;
    }

    // 重写基类的虚函数：计算周长
    double perimeter() const override {
        return 2 * (width + height);
    }
};

// 派生类：Circle
class Circle : public Shape {
private:
    double radius;

public:
    // 构造函数
    Circle(double r) : radius(r) {}

    // 重写基类的虚函数：计算面积
    double area() const override {
        return 3.14159 * radius * radius;
    }

    // 重写基类的虚函数：计算周长
    double perimeter() const override {
        return 2 * 3.14159 * radius;
    }
};

// 函数模板：计算并打印形状的面积和周长
template <typename T>
void printShapeInfo(const T& shape) {
    std::cout << "Area: " << shape.area() << std::endl;
    std::cout << "Perimeter: " << shape.perimeter() << std::endl;
}

int main() {
    // 创建Rectangle对象
    Rectangle rect(5.0, 3.0);
    // 创建Circle对象
    Circle circle(2.5);

    // 调用函数模板，打印Rectangle的面积和周长
    printShapeInfo(rect);
    // 调用函数模板，打印Circle的面积和周长
    printShapeInfo(circle);

    return 0;
}

在Linux系统中编译上述C++代码，你可以使用GCC（GNU Compiler Collection）编译器。以下是编译步骤：

1. 保存代码：将上述代码保存为一个名为shape_example.cpp的文件。

2. 打开终端：在Linux系统中打开一个终端窗口。

3. 导航到代码文件所在目录：使用cd命令导航到保存shape_example.cpp文件的目录。

4. 编译代码：在终端中输入以下命令来编译代码：

g++ -std=c++11 shape_example.cpp -o shape_example

 这个命令含义是：

• g++：调用GCC编译器。
• -std=c++11：指定使用C++11标准进行编译。
• shape_example.cpp：要编译的源文件。
• -o shape_example：指定输出的可执行文件名为shape_example。

运行程序：编译成功后，在终端中输入以下命令来运行程序：

./shape_example

这个命令会执行刚刚编译生成的 shape_example可执行文件。

如果编译过程中没有错误，你应该会看到程序输出矩形和圆形的面积和周长。