C++类与对象及构造函数析构函数基础详解

2023-05-16 14:05:39 函数构造详解

C++类与对象

C++是一门面向对象的编程语言。在C++中，我们可以利用类来创建对象，并在编程时实现抽象、封装、继承和多态等面向对象的特性。下面是关于C++类和对象的学习内容及示例。

类的定义

在C++中，我们可以通过定义类来描述某种对象的属性和行为。类的定义可以分为两部分：声明和实现。

声明部分：类的声明部分通常包含类名、类成员（属性和方法）的声明、访问权限的修饰符等。下面是一个简单的类声明示例。

class Car {
  public:
    void StartEngine();
    void StopEngine();
    void SetSpeed(int speed);
    int GetSpeed();
  private:
    int _speed;
};

实现部分：类的实现部分通常包含成员方法的实现代码。下面是一个简单的类实现示例。

void Car::StartEngine() {
    cout << "Engine started." << endl; 
}
void Car::StopEngine() {
    cout << "Engine stopped." << endl; 
}
void Car::SetSpeed(int speed) {
    _speed = speed;
}
int Car::GetSpeed() {
    return _speed;
}

对象的创建

在C++中，我们可以通过类创建对象。对象是类的一个实例，具有类定义的属性和方法。下面是一个简单的对象创建示例。

Car myCar;
myCar.StartEngine();
myCar.SetSpeed(50);
cout << "Current speed: " << myCar.GetSpeed() << endl;

构造函数和析构函数

构造函数是一个用于初始化对象的特殊成员函数。在创建对象时，构造函数被自动调用。我们可以在构造函数中为对象的属性赋初值。下面是一个简单的构造函数示例。

class Car {
  public:
    Car(int speed = 0) {
        _speed = speed;
    }
    void StartEngine();
    void StopEngine();
    void SetSpeed(int speed);
    int GetSpeed();
  private:
    int _speed;
};
// 对象创建时会自动调用构造函数
Car myCar(50);

析构函数是一个用于清理对象的特殊成员函数。在对象失去作用时，析构函数被自动调用。我们可以在析构函数中释放对象所占用的资源。下面是一个简单的析构函数示例。

class Car {
  public:
    Car(int speed = 0) {
        _speed = speed;
    }
    ~Car() {
        // 释放 Car 占用的资源
    }
    void StartEngine();
    void StopEngine();
    void SetSpeed(int speed);
    int GetSpeed();
  private:
    int _speed;
};
// 对象失去作用时会自动调用析构函数
Car myCar(50);
myCar.StopEngine();

访问修饰符

在C++中，我们可以通过访问修饰符控制类成员的访问权限。访问修饰符包括 public、protected 和 private。下面是一个简单的访问修饰符示例。

class Car {
  public:
    void StartEngine();
  protected:
    void InternalFunction();
  private:
    int _speed;
};
// 可以访问 public 和 protected 成员
class SportsCar : public Car {
  public:
    void HighSpeed();
};
// 仅可以访问 public 成员
class EconomyCar : public Car {
};

继承

继承是一种面向对象的概念，可以实现代码的重用。在C++中，我们可以通过继承来实现基类的代码重用。派生类通过访问基类的公共接口，可以使用基类中定义的属性和方法。下面是一个简单的继承示例。

class Animal {
  public:
    string GetName() {
        return _name;
    }
    void SetName(string name) {
        _name = name;
    }
  private:
    string _name;
};
class Dog : public Animal {
  public:
    void Bark();
};
Dog myDog;
myDog.SetName("Wangwang");
cout << myDog.GetName() << " is a cute dog." << endl;

多态

多态是一种面向对象的概念，可以在运行时确定方法应该如何实现。在C++中，我们可以通过虚函数实现多态。在C++中，如果方法被声明为虚函数，那么派生类可以覆盖基类中相同名称的虚函数。下面是一个简单的多态示例。

class Animal {
  public:
    virtual void Speak() {
        cout << "Animal speaking." << endl;
    }
};
class Dog : public
class Animal { public: virtual void Speak() { cout << "Animal speaking." << endl; } };
class Dog : public Animal { public: void Speak() { cout << "Dog barking." << endl; } };
class Cat : public Animal { public: void Speak() { cout << "Cat meowing." << endl; } };
Animal* animal;
Dog myDog; Cat myCat;
animal = &myDog; animal->Speak(); // 输出 "Dog barking."
animal = &myCat; animal->Speak(); // 输出 "Cat meowing."

成员变量与成员方法

成员变量指的是在类中定义的属性，成员方法指的是在类中定义的方法或函数。在C++中，我们可以通过对象来访问成员变量和成员方法。下面是一个简单的成员变量和成员方法示例。

class Rectangle {
  public:
    int width, height;
    int GetArea() {
        return width * height;
    }
};
Rectangle myRect;
myRect.width = 10;
myRect.height = 20;
cout << "Area: " << myRect.GetArea() << endl;

总结

C++的类和对象是面向对象编程的重要内容，具有实现代码重用、抽象、封装、继承和多态等优点。通过一个简单的类定义示例，我们了解了C++中的类定义、对象创建、构造函数和析构函数、访问修饰符、继承和多态等知识点，并提供了相应的代码示例，供读者参考。在实际编程过程中，我们应该根据需求灵活运用这些知识点，完成高效、优雅、易维护的代码编写。

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