C++----类 & 对象

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。例如,使用关键字 class 定义 Box 数据类型,如下所示:

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。

定义 C++ 对象

Box Box1; // 声明 Box1,类型为 Box

Box Box2; // 声明 Box2,类型为 Box



访问数据成员

需要注意的是,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 (.) 来直接访问


C++ 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。类成员函数是类的一个成员,它可以操作类的任意对象,可以访问对象中的所有成员。

成员函数可以定义在类定义内部,或者单独使用范围解析运算符 :: 来定义。在类定义中定义的成员函数把函数声明为内联的,即便没有使用 inline 标识符。所以可以按照如下方式定义 Volume() 函数:

也可以在类的外部使用范围解析运算符 :: 定义该函数,如下所示:

需要强调一点,在 :: 运算符之前必须使用类名。调用成员函数是在对象上使用点运算符(.),这样它就能操作与该对象相关的数据


C++ 类访问修饰符


class Base {

  public:

  // 公有成员

  protected:

  // 受保护成员

  private:

  // 私有成员

 };

继承中的特点

有public, protected, private三种继承方式,它们相应地改变了基类成员的访问属性。

1.public 继承:基类 public 成员,protected 成员,private 成员的访问属性在派生类中分别变成:public, protected, private

2.protected 继承:基类 public 成员,protected 成员,private 成员的访问属性在派生类中分别变成:protected, protected, private

3.private 继承:基类 public 成员,protected 成员,private 成员的访问属性在派生类中分别变成:private, private, private

但无论哪种继承方式,上面两点都没有改变:

1.private 成员只能被本类成员(类内)和友元访问,不能被派生类访问;

2.protected 成员可以被派生类访问。


public 继承


protected 继承


private 继承



C++ 类构造函数 & 析构函数


类的构造函数

类的构造函数是类的一种特殊的成员函数,它会在每次创建类的新对象时执行。

构造函数的名称与类的名称是完全相同的,并且不会返回任何类型,也不会返回 void。构造函数可用于为某些成员变量设置初始值。

带参数的构造函数


类的析构函数

类的析构函数是类的一种特殊的成员函数,它会在每次删除所创建的对象时执行

析构函数的名称与类的名称是完全相同的,只是在前面加了个波浪号(~)作为前缀,它不会返回任何值,也不能带有任何参数。析构函数有助于在跳出程序(比如关闭文件、释放内存等)前释放资源。


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。拷贝构造函数通常用于:

1.通过使用另一个同类型的对象来初始化新创建的对象。

2.复制对象把它作为参数传递给函数。

3.复制对象,并从函数返回这个对象。

如果在类中没有定义拷贝构造函数,编译器会自行定义一个。如果类带有指针变量,并有动态内存分配,则它必须有一个拷贝构造函数。拷贝构造函数的最常见形式如下:

classname (const classname &obj) { 

 // 构造函数的主体

}



C++ 友元函数


类的友元函数是定义在类外部,但有权访问类的所有私有(private)成员和保护(protected)成员。尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过,但是友元函数并不是成员函数。

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类,在这种情况下,整个类及其所有成员都是友元。

如果要声明函数为一个类的友元,需要在类定义中该函数原型前使用关键字 friend,如下所示:


友元函数的使用

因为友元函数没有this指针,则参数要有三种情况: 

1.要访问非static成员时,需要对象做参数;

2.要访问static成员或全局变量时,则不需要对象做参数;

3.如果做参数的对象是全局对象,则不需要对象做参数.

可以直接调用友元函数,不需要通过对象或指针



C++ 内联函数


C++ 内联函数是通常与类一起使用。如果一个函数是内联的,那么在编译时,编译器会把该函数的代码副本放置在每个调用该函数的地方。

对内联函数进行任何修改,都需要重新编译函数的所有客户端,因为编译器需要重新更换一次所有的代码,否则将会继续使用旧的函数。

如果想把一个函数定义为内联函数,则需要在函数名前面放置关键字 inline,在调用函数之前需要对函数进行定义。如果已定义的函数多于一行,编译器会忽略 inline 限定符。

在类定义中的定义的函数都是内联函数,即使没有使用 inline 说明符。

引入内联函数的目的是为了解决程序中函数调用的效率问题,程序在编译器编译的时候,编译器将程序中出现的内联函数的调用表达式用内联函数的函数体进行替换,而对于其他的函数,都是在运行时候才被替代。这其实就是个空间代价换时间的i节省。所以内联函数一般都是1-5行的小函数。在使用内联函数时要留神:

1.在内联函数内不允许使用循环语句和开关语句;

2.内联函数的定义必须出现在内联函数第一次调用之前;

3.类结构中所在的类说明内部定义的函数是内联函数。


C++ this 指针


在 C++ 中,每一个对象都能通过 this 指针来访问自己的地址。this 指针是所有成员函数的隐含参数。因此,在成员函数内部,它可以用来指向调用对象。

友元函数没有 this 指针,因为友元不是类的成员。只有成员函数才有 this 指针。


C++ 指向类的指针


一个指向 C++ 类的指针与指向结构的指针类似,访问指向类的指针的成员,需要使用成员访问运算符 ->,就像访问指向结构的指针一样。与所有的指针一样,必须在使用指针之前,对指针进行初始化。


C++ 类的静态成员


我们可以使用 static 关键字来把类成员定义为静态的。当我们声明类的成员为静态时,这意味着无论创建多少个类的对象,静态成员都只有一个副本。

静态成员在类的所有对象中是共享的。如果不存在其他的初始化语句,在创建第一个对象时,所有的静态数据都会被初始化为零。我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中,但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始化,如下面的实例所示。

静态成员函数

如果把函数成员声明为静态的,就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用,静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。

静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。

静态成员函数有一个类范围,他们不能访问类的 this 指针。可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。

静态成员函数与普通成员函数的区别:

静态成员函数没有 this 指针,只能访问静态成员(包括静态成员变量和静态成员函数)。

普通成员函数有 this 指针,可以访问类中的任意成员;而静态成员函数没有 this 指针。

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