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目录
封装
属性和行为作为整体
实例—设计学生类
访问权限
class与struct区别
成员属性私有化
设计立方体类
对象特征
构造函数和析构函数
函数的分类以及调用
拷贝构造函数调用时机
构造函数调用规则
深拷贝与浅拷贝
初始化列表
类对象作为类变量
静态成员
成员变量和成员函数分开储存
this指针的用途
空指针访问成员
const修饰成员函数
友元
全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元
结语
c++认为万事万物皆为对象,对象上有其属性和行为
封装的意义:将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物
将属性和行为加以权限控制
封装意义一:
在设计类的时候,属性和行为写在一起,表现事物
语法:
class 类名{ 访问权限:属性 / 行为};
#include
using namespace std;
//圆周率
const double PI = 3.14;
//设计一个圆类,求圆的周长
//圆求周长的公式:2*PI*半径
class Circle {
//访问权限
//公共权限
public:
//属性
//半径
int m_r;
//行为
//获取圆的周长
double calculateZC() {
return 2 * PI * m_r;
}
};
int main() {
//通过圆类,创建具体的圆(对象)
//实例化 (通过一个类 创建一个对象的过程)
Circle c1;
//给圆对象的属性进行赋值
c1.m_r = 10;
//2 * PI * m_r = 62.8;
cout << "圆的周长为:" << c1.calculateZC () << endl;
system("pause");
return 0;
}
#include
using namespace std;
//#include
//设计一个学生类,属性有姓名和学号,可以给姓名和学号赋值,可以显示学生的姓名和学号
//设计学生类
class Student {
public://公共权限
//类中的属性和行为 我们统一称为 成员
//属性 成员属性 成员变量
//行为 成员函数 成员方法
//属性
string m_Name;//姓名
int m_Id;//学号
//行为
//显示姓名和学号
void showStudent() {
cout << "姓名:" << m_Name << " 学号:"<
封装意义二:
类在设计时,可以把属性和行为放在不同的权限下,加以控制
权限访问有三类:
1.public 公共权限
2.protected 保护权限
3.private 私有权限
#include
using namespace std;
//访问权限
//三种
//公共权限 public 成员 类内可以访问 类外也能访问
//保护权限 protected 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子可以访问到父亲中的保护内容
//私有权限 private 成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子不可以访问到父亲的私有内容
class Person {
public:
//公共权限
string m_Name;//姓名
protected:
//保护权限
string m_Car;//汽车
private:
int m_Password;//银行卡密码
public:
void func() {
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456;
}
};
int main() {
//实例化具体对象
Person p1;
p1.m_Name = "李四";
//p1.m_Car = "奔驰";//保护权限的内容,在类外访问不到
//p1.m_Password = 123;//私有权限的内容,在类外访问不到
system("pause");
return 0;
}
在c++中struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同
区别:
struct默认权限为公共
class默认权限为私有
#include
using namespace std;
class C1 {
int m_A;//默认权限 是私有
};
struct C2 {
int m_A;//默认权限 是公共
};
int main() {
//struct和class区别
//struct 默认权限是 公有 public
//class 默认权限是 私有 private
C1 c1;
//c1.m_A = 100;//在class里默认权限 私有,因此类外不可以访问
C2 c2;
c2.m_A = 100;//在struct默认的权限为公共,因此可以访问
system("pause");
return 0;
}
优点1:将所有成员属性设为私有,可以自己控制读写权限
优点2:对于写权限,我们可以检测数据的有效性
#include
using namespace std;
#include
//成员属性设置为私有
//1.可以自己控制读写权限
//2.可以写可以检验数据的有效性
//设计人类
class Person {
public:
//设置姓名
void setName(string name) {
m_Name = name;
}
//获取姓名
string getName() {
return m_Name;
}
//获取年龄 只读
int getAge() {
//m_Age = 0;//初始化零岁
return m_Age;
}
void setAge(int age) {
if (age < 0 || age>150) {
m_Age = 0;
cout << "你这个老妖精!" << endl;
return;
}
m_Age = age;
}
//设置情人 只写
void setLover(string lover) {
m_Lover = lover;
}
private:
//姓名 可读可写
string m_Name;
//年龄 只读
int m_Age;
//情人 只写
string m_Lover;
};
int main() {
Person p;
p.setName ( "张三");
cout << "姓名为:" <
#include
using namespace std;
//立方体类设计
//1.创建立方体类
//2.设计属性
//3.设计行为 获取立方体面积和体积
//4.分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等
class Cube {
public:
//行为
// 设置长
void setL(int l) {
m_L = l;
}
// 获取长
int getL() {
return m_L;
}
// 设置宽
void setW(int w) {
m_W =w ;
}
// 获取宽
int getW() {
return m_W;
}
// 设置高
void setH(int h) {
m_H = h;
}
// 获取高
int getH() {
return m_H;
}
// 获取立方体面积
int calculateS() {
return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_W * m_H;
}
// 获取立方体体积
int calculateV() {
return m_L * m_W * m_H;
}
//利用成员函数判断两个立方体是否相等
bool isSameByClass(Cube &c) {
if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()) {
return true;
}
return false;
}
private:
//属性
int m_L;//长
int m_W;//宽
int m_H;//高
};
//利用全局函数来判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1,Cube &c2) {
if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH()) {
return true;
}
return false;
}
int main() {
//创建立方体对象
Cube c1;
c1.setL(10);
c1.setW(10);
c1.setH(10);
cout << "c1的面积为:" <
对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题
一个对象或者变量没有初始状态,对其使用后果也是未知
同样的使用完一个对象或变量,没有及时清理,也会造成一定的安全问题
构造函数:主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值,构造函数由编译器自动调用,无须手动调用
析构函数:主要作用在于对象销毁前系统自动调用,执行一些清理工作
构造函数语法:类名(){}
1.构造函数,没有返回值也不写void
2.函数名称与类名相同
3.构造函数可以有参数,因此可以发生重载
4.程序在调用对象时候会自动调用构造,无须手动调用,而且只会调用一次
析构函数语法:~类名(){}
1.析构函数,没有返回值也不写void
2.函数名称与类名相同,在名称前加上符号~
3.析构函数不可以有参数,因此不可以发生重载
4.程序在调用对象前会自动调用析构,无须手动调用,而且只会调用一次
#include
using namespace std;
//对象的初始化和清理
//1.构造函数 实现初始化的操作
class Person {
public:
//1构造函数
//没有返回值 不用写void
//函数名 与类名相同
//构造函数可以有参数,可以发生重载
//创建对象时,构造函数会自动调用,而且只调用一次
Person() {
cout<< "Person构造函数的调用" << endl;
}
//2.析构函数 实现清理的操作
//没有返回值 不写void
//函数名和类名相同 在名称前加一个~
//析构函数不可以有参数,不可以发生重载
//对象在销毁前 会自动调用析构函数 而且只会调用一次
~Person() {
cout << "Person析构函数的调用" << endl;
}
};
//构造和析构都是必须有的实现,如果我们自己不提供,编译器会提供一个空实现的构造和析构
void test01() {
Person p;//在栈上的数据,test01执行完毕后,释放这个对象
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
构造函数的分类以及调用
两种分类方式:
按参数分为:有参构造和无参构造
按类型分:普通构造和拷贝构造
三种调用方式:
括号法
显示法
隐式转换法
#include
using namespace std;
//构造函数的分类及调用
//分类
//按照参数分类 无参构造(默认构造)和有参构造
//按照类型分类 普通构造 拷贝构造
class Person {
public:
//构造函数
Person() {
cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
}
Person(int a) {
age = a;
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
//拷贝构造函数
Person(const Person &p) {
//将传入的人身上的所有属性,拷贝到“我”身上
age = p.age;
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
}
~Person() {
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int age;
};
//调用
void test01() {
//1.括号法
//Person p1;//默认函数调用
//Person p2(10);//有参构造函数
//Person p3(p2);//拷贝构造函数
//注意事项
//调用默认构造函数的时候,不要加()
//因为下面这行代码,编译器会认为是一个函数的声明,不会认为在创建对象
//Person p1();
/*cout << "p2的年龄:" << p2.age << endl;
cout << "p3的年龄:" << p3.age << endl;*/
//2.显示法
//Person p1;
//Person p2 = Person(10);//有参构造
//Person p3 = Person(p3);//拷贝构造
//Person(10);//匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即回收掉匿名对象
//
// 注意事项2
// 不要利用拷贝构造函数,初始化匿名对象 编译器会认为Person(p3) === Person p3;对象声明
//Person(p3);
//3.隐式转换法
Person p4 = 10;//相当于 写了 Person p4 = Person(10); 有参构造
Person p5 = p4;//拷贝构造
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
拷贝构造函数调用时机通常有三种情况
1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
2.值传递的方式给函数参数传值
3.以值方式返回局部对象
#include
using namespace std;
//拷贝构造函数的调用时机
//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
//2.值传递的方式给函数参数传值
//3.值方式返回局部对象
class Person {
public:
Person() {
cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age) {
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
m_Age = age;
}
Person(const Person &p) {
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
}
~Person() {
cout << "Person析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//拷贝构造函数的调用时机
//1.使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01() {
Person p1(20);
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
}
//2.值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p) {
}
void test02() {
Person p;
doWork(p);
}
//3.值方式返回局部对象
Person doWork2() {
Person p1;
return p1;
}
void test03() {
Person p = doWork2();
}
int main() {
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
默认情况下,c++编译器至少给一个类添加3个函数
1.默认构造函数(无参,函数体为空)
2.默认析构函数(无参,函数体为空)
3.默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝
构造函数调用规则如下
如果用户定义有参构造函数,c++不再提供默认无参构造,但是会提供默认拷贝构造
如果用户定义拷贝构造函数,c++不再提供其他构造函数
#include
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1.创建了一个类,c++编译器会给每个类都添加至少三个函数
//默认构造 (空实现)
//析构函数 (空实现)
//拷贝构造 (值拷贝)
//2.如果我们写了有参构造函数,编译器就不再提供默认构造,依然提供拷贝构造
//如果我们写了拷贝构造函数,编译器不再提供其他构造函数了
class Person {
public:
/*Person() {
cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}*/
/*Person(int age) {
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
m_Age = age;
}*/
Person(const Person& p) {
cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
}
~Person() {
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;
};
//void test01() {
// Person p;
// p.m_Age = 18;
// Person p2(p);
// cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
//}
void test02() {
Person p(28);
Person p2(p);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
浅拷贝:简单的赋值拷贝操作
深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作
#include
using namespace std;
//深拷贝与浅拷贝
class Person {
public:
Person() {
cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person(int age,int height) {
m_Age = age;
m_Height = new int(height);
cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
Person(const Person &p) {
cout << "Person 拷贝构造函数的调用" << endl;
m_Age = p.m_Age;
//m_Height = p.m_Height; 编译器默认实现就是这行代码
//深拷贝操作
//如果不利于深拷贝在堆区创建内存,会导致浅拷贝带来的重复释放堆区问题
m_Height = new int(*p.m_Height);
}
~Person() {
//析构堆区,将堆区开辟数据做释放操作
if (m_Height != NULL) {
delete m_Height;
m_Height = NULL;
//浅拷贝带来的问题就是堆区的问题重复释放
//浅拷贝的问题 要利用深拷贝进行解决
}
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
int m_Age;//年龄
int* m_Height;//身高
};
void test01() {
Person p1(18,160);
cout << "p1的年龄为:" << p1.m_Age <<"身高为:"<<*p1.m_Height << endl;
Person p2(p1);
cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age <<"身高为:"<<*p2.m_Height << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
如果属性有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题
作用:c++提供了初始化列表语法,用来初始化属性
语法:构造函数():属性1(值1),属性2(值2)...{}
#include
using namespace std;
//初始化列表
class Person {
public:
//传统初始化操作
/*Person(int a, int b, int c) {
m_A = a;
m_B = b;
m_C = c;
}*/
//初始化列表初始化属性
Person(int a,int b,int c) :m_A(a), m_B(b), m_C(c) {
}
int m_A;
int m_B;
int m_C;
};
void test01() {
//Person p(10, 20, 30);
Person p(30,20,10);
cout << "m_A = " << p.m_A << endl;
cout << "m_B = " << p.m_B << endl;
cout << "m_C = " << p.m_C << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
c++类中的成员可以是另一个类的对象,我们称该成员为 对象成员
例如:
class A{}
class B
{
A a;
}
B类中有对象A作为成员去,A为对象成员
#include
using namespace std;
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone {
public:
Phone(string pName) {
cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
m_PName = pName;
}
~Phone() {
cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
}
//手机品牌名称
string m_PName;
};
//人类
class Person {
public:
//Phone m_Phone = pName 隐式转换法
Person(string name, string pName):m_Name(name),m_Phone(pName)
{
cout << "Person的构造函数调用" << endl;
}
~Person() {
cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}
//姓名
string m_Name;
//手机
Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员,构造时先构造类对象,再构造自身,析构的顺序与构造相反
void test01() {
Person p("张三","苹果");
cout << p.m_Name << "拿着" << p.m_Phone.m_PName << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static,称为静态成员
静态成员分为:
静态成员变量
所有对象共享一份数据
在编译阶段分配内存
类内声明,类外初始化
静态成员函数
所有对象共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量
#include
using namespace std;
//静态成员函数
//所有对象共享同一个函数
//静态成员函数只能访问静态成员变量
class Person {
public:
//静态成员函数
static void func() {
m_A = 100;//静态成员函数可以访问静态成员变量
//m_B = 200;//静态成员函数不可以访问非静态成员变量,无法区分到底是哪个m_B
cout << "static void func的调用" << endl;
}
static int m_A;//静态成员变量
int m_B;//非静态成员变量
//静态成员函数也是有访问权限的
private:
static void func2() {
cout << "static void func2的调用" << endl;
}
};
int Person::m_A = 0;
//有两种访问方式
void test01() {
//1.通过对象进行访问
Person p;
p.func();
//2.通过类名访问
Person::func();
//Person::func2();类外访问不到私有的静态成员函数
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
在c++中,类的成员变量和成员函数分开存储
只有非静态成员变量才属于类的对象上
#include
using namespace std;
//成员变量和成员函数是分开存储的
class Person {
int m_A;//非静态成员变量 属于类的对象上的
static int m_B;//静态成员变量 不属于类的对象上
void func() {}//非静态成员函数 不属于类的对象上
static void func2() {}//静态成员函数 不属于类的对象上
};
int Person::m_B = 0;
void test01() {
Person p;
//空对象占用的内存空间为:1
//c++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间,是为了区分空对象占内存的位置
//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
cout << "size of p = "<
this指针指向被调用的成员函数所属的对象
this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针
this指针不需要定义,直接使用即可
this指针的用途:
当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分
在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return * this返回
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person(int age) {
//this指针指向被调用的成员函数所属的对象
this->age = age;
}
int age;
Person PersonAddAge(Person &p) {
this->age += p.age;
//this指向p2的指针,而*this指向的就是p2这个对象本体
return *this;
}
};
//1.解决名称冲突
void test01() {
Person p1(18);
cout << "p1的年龄为:" << p1.age << endl;
}
//2.返回对象本身用*this
void test02() {
Person p1(10);
Person p2(10);
//链式编程思想
p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
cout << "p2的年龄为:" << p2.age << endl;
}
int main() {
//test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
c++中空指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到this指针
如果用到this指针,需要加以判断保证代码的健壮性
#include
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person {
public:
void showClassName() {
cout << "this is Person class" << endl;
}
void showPersonAge() {
//报错原因是因为传入的指针是为NULL
if (this == NULL)
{
return;
}
cout << "age = " < m_Age << endl;
}
int m_Age;
};
void test01() {
Person* p = NULL;
//p->showClassName();
p->showPersonAge();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
常函数
成员函数后加const后我们称这个函数为常函数
函数内不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改
常对象:
声明对象前加const称该对象为常对象
常对象只能调用常函数
#include
using namespace std;
//常函数
class Person {
public:
//this指针的本质 是指针常量 指针的指向是不可以修改的
//Person*const this
//在成员函数后面加const,修饰的是this的指向,让指针指向的值也不可以修改
void showPerson()const
{
this->m_B = 100;
//this->m_A = 100;
//this = NULL;//this指针不可以修改指针的指向的
}
void func() {
}
int m_A;
mutable int m_B;//特殊变量,即使在常函数中,也可以修改这个值,加关键字mutable
};
void test01() {
Person p;
p.showPerson();
}
//常对象
void test02() {
const Person p;//在对象前加const,变为常对象
//p.m_A = 100;
p.m_B = 100;//m_B是特殊值,在常对象下也可以修改
//常对象只能调用常函数
p.showPerson();
//p.func();常对象 不可以调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性
}
int main() {
system("pause");
return 0;
}
友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员
友元关键字为friend
友元的三种实现:
全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元
#include
using namespace std;
#include
//建筑物类
class Building {
//goodGay全局函数是Building好朋友,可以访问Building中私有成员
friend void goodGay(Building* building);
public:
Building() {
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building) {
cout << "好基友全局函数 正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
cout << "好基友全局函数 正在访问:"<m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
Building building;
goodGay(&building);
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
#include
using namespace std;
#include
//类做友元
class Building;
class GoodGay {
public:
GoodGay();
void visit();//参观函数 访问Building中的属性
Building* building;
};
class Building {
//GoodGay类是本来的好朋友,可以访问本类中私有成员
friend class GoodGay;
public:
Building();
public:
string m_SittiingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//类外写成员函数
Building::Building() {
m_SittiingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay() {
//创建建筑物对象
building = new Building;
}
void GoodGay::visit() {
cout << "好基友类正在访问:"<m_SittiingRoom << endl;
cout << "好基友类正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
GoodGay gg;
gg.visit();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
#include
using namespace std;
#include
class Building;
class GoodGay {
public:
GoodGay();
void visit();//让visit函数可以访问Building中的私有成员
void visit2();//让visit函数不可以访问Building中的私有成员
Building* building;
};
class Building {
//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友,可以访问私有成员
friend void GoodGay:: visit();
public:
Building();
public:
string m_SittingRoom;//客厅
private:
string m_BedRoom;//卧室
};
//类外实现成员函数
Building::Building() {
m_SittingRoom = "客厅";
m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay() {
building = new Building;
}
void GoodGay::visit() {
cout << "visit函数正在访问"<m_SittingRoom << endl;
cout << "visit函数正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2() {
cout << "visit2函数正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
//cout << "visit2函数正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01() {
GoodGay gg;
gg.visit();
gg.visit2();
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
冲冲冲~