【 C++】类和对象_c++中类和对象的概念-优快云博客

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下面将详细介绍 C++ 中的类和对象，并通过代码示例进行说明。

1. 类 (Class)

概念： 类是 C++ 中面向对象编程的核心。它是一种用户自定义的数据类型，用于描述一类具有相同属性（数据成员）和行为（成员函数）的对象。可以将类看作是创建对象的蓝图或模板。
作用：
- 封装： 将数据（属性）和操作数据的函数（方法）捆绑在一起，形成一个独立的实体。这有助于隐藏内部实现细节，只暴露必要的接口。
- 抽象： 通过类，我们可以对现实世界中的事物进行抽象，提取出关键特征和行为，忽略不重要的细节。
- 代码复用： 通过创建类的对象，我们可以重复使用类的定义，避免代码冗余。
- 数据保护： 通过访问修饰符（public、private、protected），可以控制类成员的访问权限，防止外部直接修改类的内部状态。
定义：

class ClassName {
  // 访问修饰符 (public, private, protected)
  // 数据成员 (属性)
  // 成员函数 (方法)
};

示例：

#include <iostream>
#include <string>

class Dog {
private: //私有成员，只能在类的内部访问
    std::string name;
    int age;
    std::string breed;

public: //公有成员，可以在类的外部访问
    // 构造函数 (用于初始化对象)
    Dog(std::string n, int a, std::string b) {
        name = n;
        age = a;
        breed = b;
    }

    // 成员函数 (方法)
    void bark() {
        std::cout << "Woof!" << std::endl;
    }

    void displayInfo() {
        std::cout << "Name: " << name << std::endl;
        std::cout << "Age: " << age << std::endl;
        std::cout << "Breed: " << breed << std::endl;
    }
    
    // 成员函数，用于设置和获取私有成员
    void setName(std::string n){
        name = n;
    }
    
    std::string getName(){
        return name;
    }
};

2. 对象 (Object)

概念： 对象是类的实例。当我们创建一个类时，我们只是定义了一个数据类型。要使用这个数据类型，我们需要创建该类的对象。可以把对象看作是根据类的蓝图创建的具体实体。
创建：

ClassName objectName; // 默认构造函数
ClassName objectName(arguments); // 带参数的构造函数

访问成员：

objectName.dataMember; // 访问数据成员
objectName.memberFunction(arguments); // 调用成员函数

示例：
使用上面定义的Dog类

int main() {
    // 创建 Dog 类的对象
    Dog myDog("Buddy", 3, "Golden Retriever");
    Dog yourDog("Lucy", 5, "Labrador");

    // 访问对象的成员
    myDog.bark(); // 输出: Woof!
    myDog.displayInfo();
    /*输出：
    Name: Buddy
    Age: 3
    Breed: Golden Retriever
    */
    
    yourDog.setName("Max");
    std::cout << yourDog.getName() << std::endl; //输出Max

    return 0;
}

3. 访问修饰符

public: 公有成员可以在类的内部和外部访问。
private: 私有成员只能在类的内部访问。这是实现封装和数据保护的关键。
protected: 受保护成员可以在类的内部以及其派生类（子类）中访问。

4. 构造函数和析构函数

构造函数 (Constructor):
- 一种特殊的成员函数，与类同名，没有返回类型。
- 在创建对象时自动调用，用于初始化对象的数据成员。
- 可以重载（有多个不同参数列表的构造函数）。
- 如果没有显式定义构造函数，编译器会提供一个默认构造函数（不带参数）。
析构函数 (Destructor):
- 一种特殊的成员函数，与类同名，但在前面加上波浪号 (~)。
- 没有返回类型，也没有参数。
- 在对象销毁时（例如，超出作用域或使用 delete）自动调用，用于释放对象占用的资源（例如，动态分配的内存）。
- 每个类只能有一个析构函数。

代码示例 (构造函数和析构函数):

#include <iostream>

class MyClass {
private:
    int* data;

public:
    // 构造函数
    MyClass(int size) {
        std::cout << "Constructor called" << std::endl;
        data = new int[size]; // 动态分配内存
    }

    // 析构函数
    ~MyClass() {
        std::cout << "Destructor called" << std::endl;
        delete[] data; // 释放动态分配的内存
    }
};

int main() {
    { // 创建一个作用域
        MyClass obj(5); // 创建对象，调用构造函数
    } // 对象超出作用域，调用析构函数

    return 0;
}