C++面向?qū)ο?一)——類及對(duì)象基礎(chǔ)

C++是一種面向?qū)ο?OOP)的語言，強(qiáng)調(diào)抽象、封裝、多態(tài)、繼承、可重用性等，類(class)是組成OOP的重要特性。

類的類型定義

class關(guān)鍵字一個(gè)類。

class 類名{
訪問控制符:
    //成員
};

成員可以為成員變量、成員函數(shù)等。一般地，將類的成員函數(shù)稱為類的方法。

類似于結(jié)構(gòu)體，在創(chuàng)建類的類型定義時(shí)不會(huì)為成員分配內(nèi)存；僅當(dāng)對(duì)象(類的變量)被定義時(shí)才會(huì)被分配內(nèi)存。

訪問控制標(biāo)簽

訪問控制標(biāo)簽限定了外部(位于該類之外)對(duì)類成員的可訪問性，限定范圍為從該標(biāo)簽至下個(gè)標(biāo)簽間的所有成員。

• public：成員可被外部訪問。
• private：默認(rèn)標(biāo)簽，成員不可被外部訪問，僅可被內(nèi)部方法和友元函數(shù)訪問。若成員未被指定標(biāo)簽，則其默認(rèn)為private。
• protected：成員不可被外部訪問，僅可被內(nèi)部方法和派生類訪問。

C++擴(kuò)展了結(jié)構(gòu)體，使其大多數(shù)功能類似于類。唯一不同之處在于，class默認(rèn)標(biāo)簽為private，struct默認(rèn)標(biāo)簽為public

對(duì)象的定義

對(duì)象是類的變量，指類的實(shí)例，定義對(duì)象方法類與定義結(jié)構(gòu)體變量一致。

• 創(chuàng)建類的類型時(shí)定義對(duì)象：

  int n;
  class temp{
      //member
  }t[n];
  

• 先創(chuàng)建類的類型再定義對(duì)象：

  int n;
  class temp{
     	//member
  };
  temp t[n];
  

對(duì)象各自有有自己的數(shù)據(jù)，但共享一組方法。

成員的訪問

類似于結(jié)構(gòu)體。

• 直接訪問運(yùn)算符.：作用于對(duì)象上，通過對(duì)象名.成員進(jìn)行訪問。例：

  class temp{
  public:
      int a;
      void fun(int a){
          this->a=a;
      }
  };
  temp t;
  
  t.x;//訪問變量
  t.sum(1,2);//訪問方法
  

• 間接訪問運(yùn)算符->：作用于對(duì)象指針上，通過對(duì)象指針名->成員進(jìn)行訪問。典例為通過this指針訪問本類中的對(duì)象。

• 域解析運(yùn)算符::：用于訪問命名空間中的成員。在類中，其為訪問靜態(tài)變量成員，或先聲明后定義的方法中對(duì)方法的定義中，通過類名::方法以標(biāo)識(shí)該方法來自的類。

方法的實(shí)現(xiàn)

• 邊聲明邊定義：

  class temp{
      int a;
  public:
      void fun(int a){
          this->a=a;
      }
  };
  

• 先聲明后定義：定義時(shí)需使用作用域解析運(yùn)算符(::)以標(biāo)識(shí)函數(shù)所屬的類，即類名::函數(shù)名(形參表)

  class temp{
      int a;
  public:
      void fun(int);
  };
  void temp::fun(int a){
      this->a=a;
  }
  

構(gòu)造函數(shù)

專門用于初始化類中成員變量的函數(shù)，其與類名同名，沒有返回值，且必須被public標(biāo)簽修飾。

當(dāng)類無構(gòu)造函數(shù)時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)為對(duì)象創(chuàng)建空的構(gòu)造函數(shù)。

構(gòu)造函數(shù)可使用默認(rèn)參數(shù)。若定義了構(gòu)造函數(shù)，則在定義對(duì)象時(shí)必須調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，為無默認(rèn)參數(shù)的其他形參提供實(shí)參。

• 邊聲明邊定義

  class temp{
      int a;
  public:
      temp(int a){
          this->a=a;
      }
  };
  

• 先聲明后定義

  class temp{
     int a;
  public:
      temp(int);
  };
  temp::temp(int a){
      this->a=a;
  }
  

• 定義對(duì)象：定義對(duì)象時(shí)必須調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，為無默認(rèn)參數(shù)的其他形參提供實(shí)參。

  temp t(10);//隱式調(diào)用
  temp t=temp(10);//顯式調(diào)用
  

• 構(gòu)造函數(shù)的初始化列表：

  class temp{
      int a,b;
  public:
      temp(int x,int y):a(x),b(y){ }//在形參表后 成員變量名(形參名)，表示將形參賦值給成員變量
  };
  

析構(gòu)函數(shù)

專門用于銷毀成員的函數(shù)(如經(jīng)過動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存得到的成員變量)，其名為~類名，沒有返回值，且必須被public標(biāo)簽修飾。

若成員變量均為塊作用域的局部變量，其將被自動(dòng)銷毀釋放，無需析構(gòu)函數(shù)。

當(dāng)類無析構(gòu)函數(shù)時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)為對(duì)象創(chuàng)建空的析構(gòu)函數(shù)。

析構(gòu)函數(shù)無需手動(dòng)顯式調(diào)用，編譯器會(huì)在恰當(dāng)時(shí)機(jī)自動(dòng)隱式調(diào)用。

• 邊聲明邊定義

  class temp{
  public:
      int *a=NULL;
      temp(){
          a=new int;
      }
      ~temp(){
          delete a;
      }
  };
  

• 先聲明后定義

  class temp{
      int *a=NULL;
      temp();
      ~temp();
  };
  temp::temp(){
      a=new int;
  }
  temp::~temp(){
      delete a;
  }
  

注意：以上代碼僅供構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)的示例，實(shí)際上其存在淺拷貝問題。請(qǐng)不要這么使用！

this指針

this指針是由編譯器隱式定義的指向當(dāng)前對(duì)象本身的指針，在方法中可用this指針訪問成員，在解決變量命名沖突、繼承和多態(tài)中尤為重要。

使用方法：this->成員

class temp{
    int a;
public:
	temp(int a){
        this->a=a;
    }    
};

對(duì)象數(shù)組

類名 對(duì)象名[對(duì)象個(gè)數(shù)];

若類具有構(gòu)造函數(shù)，則必須使用初始化序列表，為每個(gè)對(duì)象調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。

類名 對(duì)象名[對(duì)象個(gè)數(shù)]={類名(實(shí)參表),類名(實(shí)參表),...};//按順序?qū)?yīng)每個(gè)對(duì)象

類作用域

類中成員都具有類作用域，因此不同類才能使用同名變量及方法，這也導(dǎo)致訪問變量和方法時(shí)必須通過對(duì)象進(jìn)行訪問。

類模板

• 類模板類型的定義：

  template<typename 泛型名1,typename 泛型名2,...>
  class 類名{
      //成員
  };
  

  此處<>中的內(nèi)容稱為模板參數(shù)(形參)，定義了若干泛型，其中typename為關(guān)鍵字(也可替換為class)。泛型在定義后即可像常規(guī)數(shù)據(jù)類型使用，但定義的所有泛型必須全部使用。

• 具有模板的類對(duì)象的創(chuàng)建：

  類名<類型名1,類型名2,...>對(duì)象名;
  類名<類型名1,類型名2,...>對(duì)象名(構(gòu)造函數(shù)實(shí)參);//有構(gòu)造函數(shù)
  

  此處<>中的內(nèi)容稱為模板參數(shù)(實(shí)參)，用于指定傳入的參數(shù)數(shù)據(jù)類型，編譯器將根據(jù)傳入的類型自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)類型的類。