C++ 类与对象

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C++ 类与对象

引言

在C++编程语言中，类与对象是核心概念之一。类是一种用户自定义的数据类型，它包含了数据和操作这些数据的函数。对象是类的实例，即根据类创建的具体实体。本文将详细介绍C++中的类与对象，包括类的定义、对象的创建、成员函数的使用以及类与对象的高级特性。

类的定义

在C++中，使用class关键字定义一个类。类由成员变量和成员函数组成。以下是一个简单的类定义示例：

class Rectangle {
public:
    int width;
    int height;

    void setWidth(int w) {
        width = w;
    }

    void setHeight(int h) {
        height = h;
    }

    int getArea() {
        return width * height;
    }
};

在上面的示例中，我们定义了一个名为Rectangle的类，它有两个成员变量width和height，以及三个成员函数setWidth、setHeight和getArea。

对象的创建

对象是根据类创建的实例。在C++中，使用new关键字创建对象。以下是如何创建Rectangle类的对象：

Rectangle rect1;

上述代码创建了一个名为rect1的Rectangle对象。

成员函数的使用

成员函数是类的一部分，用于操作类的成员变量。在上面的Rectangle类中，setWidth和setHeight是用于设置成员变量width和height的成员函数，而getArea是用于计算矩形面积的成员函数。以下是如何使用这些成员函数：

rect1.setWidth(10);
rect1.setHeight(20);
int area = rect1.getArea();

上述代码首先设置了rect1对象的宽度和高度，然后使用getArea函数计算面积。

类与对象的高级特性

构造函数和析构函数

构造函数是用于初始化新创建的对象的成员函数。析构函数是用于释放对象占用的资源的成员函数。以下是一个包含构造函数和析构函数的类示例：

class Rectangle {
public:
    int width;
    int height;

    Rectangle(int w, int h) {
        width = w;
        height = h;
    }

    ~Rectangle() {
        // 释放资源
    }

    // ...
};

在上面的示例中，构造函数Rectangle(int w, int h)用于初始化width和height成员变量，而析构函数~Rectangle()用于释放资源。

继承

继承是C++中的一个重要特性，允许创建新的类（子类）基于现有类（父类）。以下是一个简单的继承示例：

class Square : public Rectangle {
public:
    Square(int side) : Rectangle(side, side) {
        // 初始化
    }

    // ...
};

在上面的示例中，Square类继承自Rectangle类，并使用构造函数初始化width和height成员变量。

多态

多态是C++中的另一个重要特性，允许使用基类指针或引用调用子类中的函数。以下是一个多态示例：

class Rectangle {
public:
    virtual void draw() {
        // 绘制矩形
    }
};

class Square : public Rectangle {
public:
    void draw() override {
        // 绘制正方形
    }
};

int main() {
    Rectangle* rect = new Square(10);
    rect->draw();
    delete rect;
    return 0;
}

在上面的示例中，draw函数在Rectangle类中声明为虚函数，在Square类中重写。在main函数中，我们使用基类指针rect调用draw函数，但由于多态，实际上调用的是Square类中的draw函数。