C++核心编程：类和对象 笔记
4.类和对象
- C++面向对象的三大特性为:封装,继承,多态
- C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为
例如：
- 人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重...,行为有走、跑、跳、说话...
- 车可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯...,行为有载人、放音乐、开空调...
- 具有相同性质的对象，我们可以对其进行抽象，抽象为类，人属于人类，车属于车类
4.1 封装
4.1.1 封装的意义
- 封装是C++面向对象三大特性之一
- 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};
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
- 示例1：设计一个圆类，求圆的周长
- 类和对象-封装-属性和行为作为整体.cpp
#include
using namespace std;
// 圆周率
const double PI = 3.1415926;
// 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:
// 行为
// 获取圆的周长
double calculatePerimeter(double radius) {
return 2 * PI * radius;
}
// 属性:半径
int m_radius;
};
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;
c1.m_radius = 10;
cout<<"圆的周长为 : "< - 示例2：设计学生类
#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
string m_name; // 姓名
int m_Id; // 学号
// 行为
void setName(string name){ // 设置姓名
m_name = name;
}
void setId(int id){ // 设置学号
m_Id = id;
}
void display(){ // 显示姓名和学号
cout << "姓名：" << m_name << endl;
cout << "学号：" << m_Id << endl;
}
};
int main() {
// 创建一个具体学生 实例化对象
Student s1;
// 给s1对象 进行属性赋值操作
s1.m_name = "张三";
s1.m_Id = 2019001;
// 显示学生信息
s1.display();
s1.setName("李四");
s1.setId(2019002);
s1.display();
} 运行结果：
PS D:\Work\c++\build\bin> ."D:/Work/c++/bin/app.exe"
姓名：张三
学号：2019001
姓名：李四
学号：2019002
PS D:\Work\c++\build\bin>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
访问权限有三种：
- public 公共权限
- protected 保护权限
- private 私有权限
#include
using namespace std;
/*
三种访问权限:
公共权限 public 成员 类内可以访问 类外可以访问
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(儿子不可以访问父亲中的私有内容)
*/
class Person{
public:
void func() {
m_Name = "张三";//公共权限
m_Car = "拖拉机";//保护权限
m_Password = 123456;//私有权限
}
public:
// 公共权限
string m_Name;//姓名
protected:
// 保护权限
string m_Car;//汽车
private:
// 私有权限
int m_Password;//密码
};
int main() {
// 实例化具体对象
Person p1;
p1.m_Name = "呵呵哒";//类外可以访问(public)
// p1.m_Car = "保时捷";//保护权限内容,在类外访问不到 error:成员"Person::m_Car"不可访问
// p1.m_Password = 123456;//私有权限内容,在类外访问不到 error:成员"Person::m_Password"不可访问
p1.func();//类外可以访问(public)
return 0;
} 4.1.2 struct和class区别
- 在C++中struct和class唯一的区别就是默认的访问权限不同
区别：
- struct默认权限是公共权限
- class默认权限是私有权限
#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() {
/*
在C++中struct和class唯一的区别就是默认的访问权限不同
区别：
struct默认权限是公共权限
class默认权限是私有权限
*/
C1 c1;
// c1.m_A = 10;// error:成员"C1::m_A"不可访问
C2 c2;
c2.m_A = 100;// ok
return 0;
} 4.1.3 成员属性设置为私有
- 优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
- 优点2：对于写权限，我们可以检测到数据的有效性
演示：控制读写权限
#include
using namespace std;
/*
成员属性设置私有
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，我们可以检测到数据的有效性
*/
// 人类
class Person{
public:
// 设置姓名
void setName(string name) {
m_Name = name;
}
// 获取姓名
string getName() const {// 返回类型为const，表示返回的是常量，不可修改返回值。
return m_Name;// 返回m_Name的值。
}
// 获取年龄
int getAge() const {// 返回类型为const，表示返回的是常量，不可修改返回值。
return m_Age;// 返回m_Age的值。
}
// 设置偶像
void setIdol(string idol) {
m_Idol = idol;
}
private:
string m_Name;// 姓名 可读可写
int m_Age = 18;// 年龄 只读
string m_Idol;// 偶像 只写
};
int main() {
Person p;
// 姓名设置
p.setName("张三");
cout<<"姓名："< 演示：检测到数据的有效性，例如年龄设置为0-150之间
#include
using namespace std;
/*
成员属性设置私有
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，我们可以检测到数据的有效性
*/
// 人类
class Person{
public:
// 设置姓名
void setName(string name) {
m_Name = name;
}
// 获取姓名
string getName() const {// 返回类型为const，表示返回的是常量，不可修改返回值。
return m_Name;// 返回m_Name的值。
}
// 设置年龄 0-150
void setAge(int age) {
if (age < 0 || age > 150) {
cout << "年龄: "<< age << ",输入错误！" << endl;// 输出错误信息。
return;
}
m_Age = age;
}
// 获取年龄
int getAge() const {// 返回类型为const，表示返回的是常量，不可修改返回值。
return m_Age;// 返回m_Age的值。
}
// 设置偶像
void setIdol(string idol) {
m_Idol = idol;
}
private:
string m_Name;// 姓名 可读可写
int m_Age = 18;// 年龄 只读
string m_Idol;// 偶像 只写
};
int main() {
Person p;
// 姓名设置
p.setName("张三");
cout<<"姓名："< 练习案例1：设计立方体类
- 设计立方体类（Cube）
- 求出立方体的面积和体积
- 分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等
1.类和对象-封装-设计案例1-立方体类
#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:
// 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 getArea(){return 2*(m_L*m_W+m_L*m_H+m_W*m_H);}
// 获取立方体体积
int getVolume(){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(getL() == c.getL() && getW() == c.getW() && getH() == c.getH()) {
return true;
}else{
return false;
}
}
private:
int m_L;//长
int m_W;//宽
int m_H;//高
};
// 利用全局函数判断 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; // 判断长宽高是否相等，如果相等则返回true，否则返回false
else return false;
}
int main() {
Cube c1,c2;
c1.setL(5);
c1.setW(4);
c1.setH(3);
c2.setL(10);
c2.setW(10);
c2.setH(10);
cout<<"c1的面积为："< 2.类和对象-封装-设计案例2-点和圆关系案例
#include
using namespace std;
// 点和圆关系案例
// 点类
class Point{
public:
// 设置x
void setX(int x) {m_X = x;}
// 获取x
int getX() {return m_X;}
// 设置y
void setY(int y) {m_Y = y;}
// 获取y
int getY() {return m_Y;}
private:
int m_X;
int m_Y;
};
// 圆类
class Circle {
public:
// 设置半径
void setR(int r) {m_R = r;}
// 获取半径
int getR() {return m_R;}
// 设置圆心
void setCenter(Point center) {m_Center = center;}
// 获取圆心
Point getCenter() {return m_Center;}
private:
int m_R;// 半径
// 在类中可以让另一个类 作为本类中的成员
Point m_Center;// 圆心
};
// 判断点和圆关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p) {
// 计算两点之间距离 平方
int distance =
(c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) +
(c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());
// 计算半径的平方
int rDistance = c.getR() * c.getR();
// 判断关系
if(distance == rDistance) {
cout<<"点在圆上"< 进一步完善项目
- point.h
#pragma once
// 点类
class Point{
public:
// 设置x
void setX(int x);
// 获取x
int getX();
// 设置y
void setY(int y);
// 获取y
int getY();
private:
int m_X;
int m_Y;
};- point.cpp
#include "point.h"
// 设置x
void Point::setX(int x) {m_X = x;}
// 获取x
int Point::getX() {return m_X;}
// 设置y
void Point::setY(int y) {m_Y = y;}
// 获取y
int Point::getY() {return m_Y;}- circle.h
#pragma once
#include "point.h"
// 圆类
class Circle {
public:
// 设置半径
void setR(int r);
// 获取半径
int getR();
// 设置圆心
void setCenter(Point center);
// 获取圆心
Point getCenter();
private:
int m_R;// 半径
// 在类中可以让另一个类 作为本类中的成员
Point m_Center;// 圆心
};- circle.cpp
#include "circle.h"
// 设置半径
void Circle::setR(int r) {m_R = r;}
// 获取半径
int Circle::getR() {return m_R;}
// 设置圆心
void Circle::setCenter(Point center) {m_Center = center;}
// 获取圆心
Point Circle::getCenter() {return m_Center;}未完待续~