c++面向对象 —— 类和对象

类和对象

类用于指定对象的形式，它包含了数据表示法和用于处理数据的方法。类中的数据和方法称为类的成员。函数在一个类中被称为类的成员。

一、类定义

实际上并没有定义任何数据，但它定义了类的名称意味着什么，也就是说，它定义了类的对象包括了什么，以及可以在这个对象上执行哪些操作

类定义是以关键字 class 开头，后跟类的名称。类的主体是包含在一对花括号中。类定义后必须跟着一个分号或一个声明列表。

class Box
{
   public:
      double length;   // 盒子的长度
      double breadth;  // 盒子的宽度
      double height;   // 盒子的高度
};

关键字 public 确定了类成员的访问属性。在类对象作用域内，公共成员在类的外部是可访问的。您也可以指定类的成员为 private 或 protected

二、定义c++对象

对象是根据类来创建的。声明类的对象，就像声明基本类型的变量一样

Box Box1;          // 声明 Box1，类型为 Box
Box Box2;          // 声明 Box2，类型为 Box

对象 Box1 和 Box2 都有它们各自的数据成员。

三、访问数据成员

使用直接成员访问运算符 (.) 来访问

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      double length;   // 长度
      double breadth;  // 宽度
      double height;   // 高度
};
 
int main( )
{
   Box Box1;        // 声明 Box1，类型为 Box
   Box Box2;        // 声明 Box2，类型为 Box
   double volume = 0.0;     // 用于存储体积
 
   // box 1 详述
   Box1.height = 5.0;
   Box1.length = 6.0;
   Box1.breadth = 7.0;
 
   // box 2 详述
   Box2.height = 10.0;
   Box2.length = 12.0;
   Box2.breadth = 13.0;
 
   // box 1 的体积
   volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;
   cout << "Box1 的体积：" << volume <<endl;
 
   // box 2 的体积
   volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
   cout << "Box2 的体积：" << volume <<endl;
   return ;
}

结果：

Box1 的体积：
Box2 的体积：

私有的成员和受保护的成员不能使用直接成员访问运算符 (.) 来直接访

四、类对象详解

类成员函数	类的成员函数是指那些把定义和原型写在类定义内部的函数，就像类定义中的其他变量一样。
类访问修饰符	类成员可以被定义为 public、private 或 protected。默认情况下是定义为 private。
构造函数 & 析构函数	类的构造函数是一种特殊的函数，在创建一个新的对象时调用。类的析构函数也是一种特殊的函数，在删除所创建的对象时调用。
C++ 拷贝构造函数	拷贝构造函数，是一种特殊的构造函数，它在创建对象时，是使用同一类中之前创建的对象来初始化新创建的对象。
C++ 友元函数	友元函数可以访问类的 private 和 protected 成员。
C++ 内联函数	通过内联函数，编译器试图在调用函数的地方扩展函数体中的代码。
C++ 中的 this 指针	每个对象都有一个特殊的指针 this，它指向对象本身。
C++ 中指向类的指针	指向类的指针方式如同指向结构的指针。实际上，类可以看成是一个带有函数的结构。
C++ 类的静态成员	类的数据成员和函数成员都可以被声明为静态的。

补充：

1.  this指针的理解

 2在类的外面，其实也可以用指针访问类内部的私有成员

#include <iostream>
using namespace std;
 
class a    // 定义了类a
{
    long a0;   // 定义私有成员 a0
    public:
    a(long b)
    {
        a0=b;
    }
    void geta()
    {
        cout<<a0<<endl;
    }
};
int main()
{
    a b();          // 定义对象b，并给 b 中的 a0 赋初值
    long *p;
    p=(long*)&b;     // 令指针 p 指向 b 中前 4 个字节，在这里相当于指向 a0
    b.geta();        // 用内部函数访问 a0
    cout<<*p<<endl;  // 在外部直接访问 a0
    *p=;            // 在外部改变 a0 的值
    b.geta();        // 输出改变后的结果
    cout<<*p<<endl;
    return ;
}

 使用这种方法虽然可以用于基于类的多态原则的一些程序开发，但违反了类的封装原则，在使用指针的类中也极不安全，所以不建议使用

3.

C++ 中的 struct 对 C 中的 struct 进行了扩充，它已经不再只是一个包含不同数据类型的数据结构了，它已经获取了太多的功能。

struct 能包含成员函数吗？ 能！

struct 能继承吗？ 能！！

struct 能实现多态吗？ 能！！！

既然这些它都能实现，那 struct 和 class 还能有什么区别？

最本质的一个区别就是默认的访问控制，体现在两个方面：

1）默认的继承访问权限。struct是public的，class是private的。

你可以写如下的代码：

struct A
{
    char a;
};
struct B : A
{
    char b;
};

这个时候 B 是 public 继承 A 的。

如果都将上面的 struct 改成 class，那么 B 是 private 继承 A 的。这就是默认的继承访问权限。

所以我们在平时写类继承的时候，通常会这样写：

struct B : public A

就是为了指明是 public 继承，而不是用默认的 private 继承。

当然，到底默认是 public 继承还是 private 继承，取决于子类而不是基类。

我的意思是，struct 可以继承 class，同样 class 也可以继承 struct，那么默认的继承访问权限是看子类到底是用的 struct 还是 class。如下：

struct A{};
class B : A{}; //private继承
struct C : B{}; //public继承

2）struct 作为数据结构的实现体，它默认的数据访问控制是 public 的，而 class 作为对象的实现体，它默认的成员变量访问控制是 private 的。

注意我上面的用词，我依旧强调 struct 是一种数据结构的实现体，虽然它是可以像 class 一样的用。我依旧将 struct 里的变量叫数据，class 内的变量叫成员，虽然它们并无区别。

其实，到底是用 struct 还是 class，完全看个人的喜好，你可以将你程序里所有的 class 全部替换成 struct，它依旧可以很正常的运行。但我给出的最好建议，还是：当你觉得你要做的更像是一种数据结构的话，那么用 struct，如果你要做的更像是一种对象的话，那么用 class。

当然，我在这里还要强调一点的就是，对于访问控制，应该在程序里明确的指出，而不是依靠默认，这是一个良好的习惯，也让你的代码更具可读性。

说到这里，很多了解的人或许都认为这个话题可以结束了，因为他们知道 struct 和 class 的“唯一”区别就是访问控制。很多文献上也确实只提到这一个区别。

但我上面却没有用“唯一”，而是说的“最本质”，那是因为，它们确实还有另一个区别，虽然那个区别我们平时可能很少涉及。那就是：“class” 这个关键字还用于定义模板参数，就像 “typename”。但关键字 “struct” 不用于定义模板参数。这一点在 Stanley B.Lippman 写的 Inside the C++ Object Model 有过说明。

问题讨论到这里，基本上应该可以结束了。但有人曾说过，他还发现过其他的“区别”，那么，让我们来看看，这到底是不是又一个区别。还是上面所说的，C++ 中的 struct 是对 C 中的 struct 的扩充，既然是扩充，那么它就要兼容过去 C 中 struct 应有的所有特性。例如你可以这样写：

struct A //定义一个struct
{
    char c1;
    int n2;
    double db3;
};
A a={'p',,3.1415926}; //定义时直接赋值

也就是说 struct 可以在定义的时候用 {} 赋初值。那么问题来了，class 行不行呢？将上面的 struct 改成 class，试试看。报错！噢~于是那人跳出来说，他又找到了一个区别。我们仔细看看，这真的又是一个区别吗？

你试着向上面的 struct 中加入一个构造函数（或虚函数），你会发现什么？

对，struct 也不能用 {} 赋初值了。

的确，以 {} 的方式来赋初值，只是用一个初始化列表来对数据进行按顺序的初始化，如上面如果写成 A a={'p',7}; 则 c1,n2 被初始化，而 db3 没有。这样简单的 copy 操作，只能发生在简单的数据结构上，而不应该放在对象上。加入一个构造函数或是一个虚函数会使 struct 更体现出一种对象的特性，而使此{}操作不再有效。

事实上，是因为加入这样的函数，使得类的内部结构发生了变化。而加入一个普通的成员函数呢？你会发现{}依旧可用。其实你可以将普通的函数理解成对数据结构的一种算法，这并不打破它数据结构的特性。

那么，看到这里，我们发现即使是 struct 想用 {} 来赋初值，它也必须满足很多的约束条件，这些条件实际上就是让 struct 更体现出一种数据机构而不是类的特性。

那为什么我们在上面仅仅将 struct 改成 class，{} 就不能用了呢？

其实问题恰巧是我们之前所讲的——访问控制！你看看，我们忘记了什么？对，将 struct 改成 class 的时候，访问控制由 public 变为 private 了，那当然就不能用 {} 来赋初值了。加上一个 public，你会发现，class 也是能用 {} 的，和 struct 毫无区别！！！

做个总结，从上面的区别，我们可以看出，struct 更适合看成是一个数据结构的实现体，class 更适合看成是一个对象的实现体。