笔记：C++学习之旅---面向对象程序的设计1

笔记：C++学习之旅---面向对象程序的设计1

面向对象的主要特征

1.抽象

2.封装

3.继承

4.多态

抽象：将程序的每一部分都看作一个抽象的对象，即程序有一组抽象的对象组成的更复杂点，这些对象根据他们相同的特征有进一步组成了一个类。

封装：将每个数据封装在各自的类中，有设置了多种访问权限，别的类可以在允许的情况下访问该类中的数据，不允许的情况下则无法访问该数据，从而避免了非法操作和出错的可能性。

继承：将一个类中的所有数据和功能集成过来，然后再进行改写。

多态：把不同的对象，调用相同的名称函数却导致不同的行为或者结果的现象称为多态。

类：由若干个变量和相关的函数组成，而对象则可以拥有这些变量和函数。

类中定义变量

#include
<iostream>

#include
<conio.h>

using
namespace
std;

class
Human
//相当于c中的结构体,Human类，类中可以直接声明函数或者变量就可以

{

public
:
//公有成员

   
void
GetStature()

            {

                cout<<stature<<endl;

            }

            
void
SetStature(
int
x
)
//通过成员函数为私有的成员变量（stature）赋值；

            {

                stature =
x
;

            }

   
void
GetWeight();

            
void
SetWeight(
int
y);

private
:
//私有成员,只能通过成员函数间接进行访问;

            
int
stature;

            
int
weight;

};

/*在类外定义函数*/

void
Human
::SetWeight(
int
y
)

{

    weight =
y
;

}

void
Human
::GetWeight()

{

    cout<<weight<<endl;

}

int
main()

{

            
int
a = 0;

            
int
b = 0;

            cout<<
"请输入一个a\n"
;

            cin>>a;

   
Human
Mike;
// 定义一个对象;而java中是 Human Mike = new Human（）；new一块，定义一个对象;

            Mike.SetStature(a);

            Mike.GetStature();
//通过对象访问一个函数

            cout<<
"请输入一个b\n"
;

            cin>>b;

            Mike.SetWeight(b);

            Mike.GetWeight();

            getch();

            
return
0;

}

生命这个类并没有为人类分配内存，它只是告诉编译器：人类是什恶魔，包含哪些数据类型，功能是什么,同时告诉类有多大，类的大小根据成员变量决定，比如上面代码中的成员变量一个是身高，一个是体重，都是int型，一个int型占4个字节，所以该类的大小就是8个字节.该类的方法不占用内存，因为我们没有为方法“GetStature()”和“GetWeight()”生命类型，它们的返回值是void。

定义类或者对象容易犯的错误

1.我们不能直接给类赋值，如：Human.weight = 100,这是错误的,因为类是个抽象的名词，它泛指所有的人，你无法给这个抽象的名词赋值，我们必须用这个抽象的名词来具体化某一个人如：Human Tom；

             Tom。weight =100；这样才对

2.对象只能调用类中存在的成员。

注意要点：

1：要使用关键字class来声明一个类

2：要使用类名来定义一个对象。

3：不能混淆声明和定义，声明是说明该类是什么，定义是为一个对象分配内存.

4：要使用点运算符来访问类的成员。

5：要使用对象与点运算符来访问对象的数据成员并给它们赋值。

6：不能混淆类和对象，不能给类赋值。

最后：函数是用来执行一定功能的代码块，成员函数则是只能被类的对象所使用的函数，对象只能使用该类提供的函数，假如类没有提供某个函数，那么对象就不具备该函数.

public：公有的，意思是该类的对象可以直接访问这些成员。

private：表示他后面的成员都是私有的，另外如果类中没有声明，那么程序默认成员为私有的，私有成员不能被对象直接访问，必须通过在类中设定的接口函数才能访问.

#include <iostream>

#include <conio.h>

using namespace std;

class Human

{

             int weight; //类的成员默认为私有的，私有成员不能被对象直接访问；

};

int main()

{

             Human Tom;

            Tom.weight = 150;

            cout<< "汤姆的体重为：" <<Tom.weight<<endl;//所以是无法打印出来的，程序报错

             Human Mike;

            Mike.weight = 160;

            cout<< "迈克的体重为：" <<Mike.weight<<endl;//所以是无法打印出来的，程序报错

            getch();

    return 0;

}

为什么要这么麻烦的设置私有成员，然后通过公有函数来访问它呢？

     主要是为了提高代码的安全性，防止错误的输入和输出。比如说我们输入了一个超过取之方位的书，又或者说有的时候我们要控制用户所输入数值的范围，比如说在例子当中我们要控制用户输入一个大于0而小于100的数字，那么就可以直接在接口函数set中设定：

#include
<iostream>

#include
<conio.h>

using
namespace
std;

class
Human

{

public
:

            
void
set(
int
w
)

            {

                        
if
(
w
>0 &&
w
< 100)

                        {

                    weight =
w
;

                        }

                        
else

                        {

                            weight = 0;

                                    cout<<
"请将set函数中的参数设置为大于0而小于100的数字，否则默认返回0"
<<endl;

                        }

            }

            
int
show()

            {

               
return
weight;

            }

private
:

            
int
weight;
//类的成员默认为私有的，私有成员不能被对象直接访问

};

int
main()

{

            
Human
Tom;

            Tom.set(80);

            cout<<
"汤姆的体重为："
<<Tom.show()<<endl;

            
Human
Mike;

            Mike.set(90);

            cout<<
"迈克的体重为："
<<Mike.show()<<endl;

            getch();

           
return
0;

}

     一般我们将类的数据成员设置为私有，而是用类的共有函数来访问它们，这样的好处是数据的赋值与读取分开操作，赋值函数不需要考虑读取函数是如何工作的，读取函数中的代码的改变也不会影响到赋值函数。赋值函数不用殷都区函数中的代码的改变而改动自己的代码，而且由于将数据成员私有以后，各个对象不可以直接访问并修改数据，无形中又提高了数据的安全性，因此设置私有数据成员可以使程序更容易维护，并且避免了一些不应有的错误。

函数的声明与定义

#include
<iostream>

#include
<conio.h>

using
namespace
std;

class
Human

{

public
:

            
void
set(
int
w);
//函数的声明，在类中声明函数

            

            
int
show()

            {

               
return
weight;

            }

private
:

            
int
weight;
//类的成员默认为私有的，私有成员不能被对象直接访问

};

/*将类中函数的声明与函数分开写*/

void
Human
::set(
int
w
)
//在类外写函数，只需在函数前面加上Human::   ::域运算符，说明这个函数只属于这个类

            {

                        
if
(
w
>0 &&
w
< 100)

                        {

                    weight =
w
;

                        }

                        
else

                        {

                            weight = 0;

                                    cout<<
"请将set函数中的参数设置为大于0而小于100的数字，否则默认返回0"
<<endl;

                        }

            }

int
main()

{

            
Human
Tom;

            Tom.set(80);

            cout<<
"汤姆的体重为："
<<Tom.show()<<endl;

            
Human
Mike;

            Mike.set(90);

            cout<<
"迈克的体重为："
<<Mike.show()<<endl;

            getch();

   
return
0;

}

为什么要将成员函数的声明与定义分开，直接使用合并的函数不是更加简介而又方便？

1：一般来说当我们定义了一个函数后，编译器就会在内存中为其创建一个指令集，当我们调用这个函数时，程序就会跳转到该指令集处，当函数运行完毕后，程序又会返回到原来执行函数的下一行继续执行。假如对该函数执行了上百次的调用，那么来回跳转影响了程序的执行效率。

2：内联函数编译器将不会创建真正的函数，而只是将这个内联函数的所有代码拷贝到调用函数中，这样程序在执行调用该函数时就不需要来回跳转，自然就会提高程序的运行效率。C++对此的解决方法是，使用关键字inline声明函数.

3:声明和定义不分开也就相当于内联函数，内联函数只能在调用函数代码量小的情况下有效提高速度，但是函数体很多代码并且重复调用该函数多次的话，会不断的赋值该函数体的代码将会造成程序的增大。所以我们需要将函数的声明与定义分开

#include
<iostream>

#include
<conio.h>

using
namespace
std;

class
A

{

public
:

            
inline
void
func(
int
num);
//声明一个内联函数

  
//void get();

            
//int get();不能在类中同时声明并且定义函数，这是错误的

            
int
get()

            {

               
return
x;

            }

private
:

            
int
x;

};

void
A
::func(
int
num
)
//定义一个内联函数

{

    x =
num
;

}

/*

void A::get()

{

    cout<<x<<endl;

}*/

int
main()

{

            
A
a;

            
int
num = 0;

            cout<<
"请输入一个数字\n"
;

            cin>>num;

            a.func(num);

            
//a.get();

            
//cout<<"输入的数字为："<<a.get()<<endl;

            getch();

            
return
0;

}

头文件与源文件一般都是分开写，头文件中一般写包含的库和类的定义（相当于C里面的定义数据结构和写头文件，以及函数的声明）

如果不想要某个成员函数修改成员变量的值，那么不妨将这个成员函数声明为const。

构造函数（构造一个对象）

构造函数的作用：可以在创建某个类的对象的时候，对该对象的数据进行初始化，构造函数没有返回值。

默认构造函数：如果没有创建构造函数，当创建对象时，系统会默认创建一个空的构造函数。

#include
<iostream>

#include
<conio.h>

using
namespace
std;

class
rectangel

{

public
:

            rectangel(
int
l
,
int
w
)
//构造函数, 构造函数没有返回值

            {

                length =
l
;

                        width =
w
;

            }

            
int
area()
//求长方形的面积

            {

               
return
length*width;

            }

private
:

            
int
length;

            
int
width;

};

int
main()

{

            
int
x = 0;

            
int
y = 0;

            cout<<
"请输入两个数x和y\n"
;

            cin>>x>>y;

           
rectangel
a(x,y);
//构造函数在创建某个类的对象的时候，就对该类对象数据进行了初始化

            cout<<
"长方形的面积:"
<<a.area()<<endl;

            getch();

            
return
0;

}

构造函数 是一种特殊的方法 主要用来在创建对象时初始化对象 即为对象成员变量赋初始值 


总与new运算符一起使用在创建对象的语句中 特别的一个类可以有多个构造函数 可根据其参数个数的不同或参数类型的不同来区分它们 即构造函数的重载


构造函数与其他方法的区别 


1.构造函数的命名必须和类名完全相同;而一般方法则不能和类名相同.


2.构造函数的功能主要用于在类的对象创建时定义初始化的状态.它没有返回值,也不能用void来修饰.这就保证了它不仅什么也不用自动返回,而且根本不能有任何选择.而其他方法都有返回值.即使是void返回值,尽管方法体本身不会自动返回什么,但仍然可以让它返回一些东西,而这些东西可能是不安全的.


3.构造函数不能被直接调用,必须通过new运算符在创建对象时才会自动调用,一般方法在程序执行到它的时候被调用.


4.当定义一个类定义的时候，通常情况下都会显示该类的构造函数,并在函数中指定初始化的工作也可省略不去Java编译器会提供一个默认的构造函数.此默认构造函数是不带参数的.而一般方法不存在这一特点




补充：


构造函数的名字必须与类名相同，而且不可以有返回值，也不能有return 语句。

构造函数往往执行一些初始化的操作。

析构函数（销毁一个对象）

1：析构函数与构造函数相反，构造函数用于构造一个对象，析构函数则用于在对象被销毁后清楚它所占用的内存空间，比如说它可以清除构造函数创建的内存。

2：析构函数是没有返回值的。

#include
<iostream>

#include
<conio.h>

using
namespace
std;

class
A

{

public
:

            A()

            {

                cout<<
"构造函数执行完毕!\n"
;

            }

            ~A()
//创建一个析构函数，析构函数没有返回值以及参数，并且一个类只有一个析构函数;

            {

                cout<<
"析构函数执行完毕!\n"
;

            }

};

int
main()

{

            
A
a;

            
return
0;

}

构造一个对象数组

/*析构函数数组*/

#include
<iostream>

using
namespace
std;

class
A

{

public
:

            A();

            ~A();

};

A
::A()

{

    cout<<
"构造函数执行完毕"
<<endl;

}

A
::~A()

{

    cout<<
"析构函数执行完毕"
<<endl;

}

int
main()

{

            
A
a[2];
//声明一个对象数组

            
return
0;

}

  

对象：是指能存储数据病具有某种类型的内存空间