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C/C++编程笔记:C++入门知识,C++类和对象详解

2022-10-09 17:52:43 474

摘要:本篇要学习的内容和知识结构概览类及其实例化类的定义将一组对象的共同特征抽象出来, 从而形成类的概念.类包括数据成员和成员函数, 不能在类的声明中对数据成员进行初始化声明类形式为:无论是数据成员还是成员函数, 都是这个类的成员, 都具有一个访...

本篇要学习的内容和知识结构概览


类及其实例化

类的定义

将一组对象的共同特征抽象出来, 从而形成类的概念.

类包括数据成员和成员函数, 不能在类的声明中对数据成员进行初始化

声明类

形式为:


无论是数据成员还是成员函数, 都是这个类的成员, 都具有一个访问权限, 如果没有关键字进行修饰, 则默认为private权限

声明一个类, 像这样:


定义成员函数

形式为:

// :: 为作用域运算符, 表示这个函数属于哪个类

返回类型 类名::成员函数名(参数列表) {

函数体 // 内部实现

}

我们在上面的声明类的代码中, 声明了成员函数, 我们可以在类外面定义成员函数, 也就是给出函数体

像这样:


如果在声明类的同时, 在类体内给出成员函数的定义, 则默认为内联函数

我们一般都是在类体内存给出成员函数的定义

像这样, 完成一个类的声明和定义


不能在类体内和类体外对数据数据成员赋值

像这样是不行的:


只有产生了具体对象, 这些数据值才有意义

初始化: 在产生对象时就使对象的数据成员具有指定值, 则称为对象的初始化

赋值: 有了对象之后, 对象调用自己的成员函数实现赋值操作

使用类的对象

类的成员函数可以直接使用自己类的私有成员

类外面的函数不能直接访问类的私有成员, 而只能通过类的对象使用公有成员函数

定义类对象指针的语法: 类名 * 对象指针名 = 对象地址;

通过对象指针可以访问对象的成员: 对象指针名 -> 对象成员名;

像这样:


构造函数

默认构造函数

一个类如果没有定义任何构造函数, 编译器会自动定义一个不带参数的构造函数, 也就是默认构造函数

比如我们有一个类Point

则默认构造函数就是这样:Point::Point() {};

如果一个类提供了构造函数, 系统不再提供默认构造函数

我们有一个Point类, 像这样:


则我们就不能在main函数中这样使用:


我们想要这样使用, 则必须手动添加无参数构造函数

像这样:


定义构造函数

构造函数的名字应该与类名同名, 并在定义构造函数时不能指定返回类型, void也不可以


我们一般都在类的声明内部进行函数定义

像这样:


注意

不能在程序中显式地调用构造函数, 构造函数是自动调用的

即不能这样: Point a.Point(2, 3);

只能这样: Point a(2, 3);

作用

用来在产生对象的同时, 进行对象的初始化

构造函数和运算符new

new用来建立生存期可控的动态对象, 返回这个对象的指针

new和构造函数一同起作用

过程: 当用new建立动态对象时, 首先分配可以保存这个类对象的内存空间, 然后自动调用构造函数来初始化这块内存, 再返回这个动态对象的地址

使用new建立的动态对象只能使用delete删除, 以释放所占空间

像这样:


构造函数的默认参数

如果我们定义了有参构造函数, 又想使用无参构造函数, 我们可以将有参构造函数的参数全部使用默认参数

像这样:


复制构造函数

作用: 通过拷贝方式使用一个类的已有对象来建立一个该类的新对象, 一般编译器会建立一个默认的复制构造函数

像这样:类名(const 类名 &); // 为了不改变原有对象, 使用const来进行修饰

复制构造函数也可以自定义, 则编译器不再调用默认的复制构造函数

像这样:


使用复制构造函数的三种情况

当用一个类的对象去初始化另一个对象时, 需要调用复制构造函数

像这样:


如果函数的形参是类的对象, 调用函数时, 进行形参与实参的结合时, 需要调用复制构造函数

像这样:


如果函数的返回值是对象, 当函数调用完成返回时, 需要调用复制构造函数, 产生临时对象, 并在执行完返回值语句后, 析构临时对象


函数参数使用对象的引用不产生副本, 所以当对象作为函数参数时, 推荐使用对象引用这种方式

析构函数

作用:在对象消失时, 使用析构函数释放由构造函数分配的内存

定义析构函数

为了与构造函数区分, 在析构函数前加”~”号,

并且在定义析构函数时, 不能指定返回类型, 即使是void类型也不可以;

也不能指定参数, 但可以显式的说明参数为void

格式: ~类名(); // 或者 ~类名(void);

代码像这样:

~Point(); // 或者 ~Point(void);

析构函数在对象的生存期结束时自动调用, 然后对象占用的内存被回收

全局对象和静态对象的析构函数在程序运行结束之前调用

类对象的数组每个元素调用一次析构函数

像这样: 可以运行该代码, 查看程序执行过程


析构函数和运算符delete

当使用运算符delete删除一个动态对象时, 首先为这个对象调用析构函数, 然后再释放这个动态对象占用的内存

像这样:


默认析构函数

如果没有定义析构函数, 编译器自动为类产生一个函数体为空的默认析构函数

像这样:~ Point(){};


成员函数重载及默认参数

成员函数可重载或使用默认参数, 为了提高可读性


this指针

this指针的概念和作用

当一个成员函数被调用时, 系统自动向该函数传递一个隐含的参数, 指向调用该函数的对象指针, 名为this, 从而使用成员函数知道该对哪个对象进行操作.

作用: 它将对象和该对象调用的成员函数连接在一起, 从外部看来, 每个对象都拥有自己的成员函数, 但处理这些数据成员的代码可以被所有的对象共享

this指针的实际形式

我们一般情况下都会省略this


一个类的对象作为另一个类的成员

因为类本身就是一种新的数据类型, 所以一个类的对象可以作为另一个类的成员

像这样:


类和对象的性质

对象的性质

同一类的对象之间可以相互赋值

Point a(2, 3); Point b = a;复制代码

可以使用对象数组

Point arr[3];复制代码

可以使用指向对象的指针, 使用取地址运算符&将一个对象的地址赋值给该指针

Point p = &a;p -> display();复制代码

对象作为函数参数时, 可以使用对象, 对象引用和对象指针三种方式, 推荐使用对象的引用作为函数参数, 可以使用const修饰符保证原来的对象不被修改


一个对象可以作为另一个类的成员


类的性质

使用类的权限

类本身的成员函数可以使用类的所有成员(私有和公有和受保护的成员)

类的对象只能访问公有成员函数

其它函数不能使用类的私有成员, 也不能使用公有成员函数

虽然一个类可以包含另一个类的对象, 但这个类也只能通过被包含的类对象使用成员函数, 再访问数据成员

不完全类的声明

class People; // 不完全的类声明

People * p; // 定义一个全局变量类指针

只有使用类产生对象时, 才进行内存分配

不完全类不能进行实例化, 否则编译出错, 我们使用得不是很多

空类

class Empty {};

可以不包括任何声明, 也可以没有任何行为, 但可以产生空类对象

像这样:


作用: 在开发大型项目时, 需要在一些类还没有完全定义或实现时进行先期测试, 保证代码能正确地被编译, 当然我们有时也会给它一个无参构造函数, 来消除警告

类的作用域

声明类时使用的一对话括号{}形成类的作用域, 也包括类体外成员函数的作用域.

在类作用域中声明的标识符只在类中可见.

像这样:


总结

每个语言的类和对象其实大同小异, 可能一些名字不一样, 可能一些格式不一样, 但是思想是一样的, 例如一个对象的产生, 都得申请内存, 然后再对这块内存进行初始化, 有自己的属性, 还有自己的行为. 我们在学习的时候不要纠结于语言的本身, 要学会总结和自己已经学过的其它语言的异同点, 从而总结出规律, 提炼出本质, 这才是最主要的. 今天看到一段话送给大家, 大概是这么说的: 不是我们变老了就当不了程序员了, 而是因为我们不想学习了, 所以才显得我们变老了, 所以也就当不了程序员了!

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