我们好像在没接触过编程语言时就听说
C语言时面向过程,而CPP,java…是面向对象,
当时看不懂也不理解,现在看懂了却还是没有理解
本篇文章我们会一起初步认识C++的灵魂:类
C语言是面向过程的,关注的是过程,分析出求解问题的步骤,通过函数调用逐步解决问题。
C++是基于面向对象的,关注的是对象,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象之间的交互完成。
C语言结构体中只能定义变量,在C++中,结构体内不仅可以定义变量,也可以定义函数。比如:
之前在数据结构初阶中,用C语言方式实现的栈,结构体中只能定义变量;现在以C++方式实现,会发现struct中也可以定义函数。
using namespace std;
typedef int DataType;
struct Stack
{
void Init(size_t capacity)
{
_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
if (nullptr == _array)
{
perror("malloc申请空间失败");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void Push(const DataType& data)
{
// 扩容
_array[_size] = data;
++_size;
}
DataType Top()
{
return _array[_size - 1];
}
void Destroy()
{
if (_array)
{
free(_array);
_array = nullptr;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
DataType* _array;
size_t _capacity;
size_t _size;
};
void test()
{
Stack s;
s.Init(10);
s.Push(1);
s.Push(2);
s.Push(3);
cout << s.Top() << endl;
s.Destroy();
}
int main()
{
test();
return 0;
}
注意:
上面结构体的定义,在C++中更喜欢用class来代替。
class className
{
// 类体:由成员函数和成员变量组成
}; // 一定要注意后面的分号
class
为定义类的关键字,ClassName
为类的名字,{}中为类的主体,注意类定义结束时后面分号不能省略。
类体中内容称为类的成员:类中的变量称为类的属性
或成员变量
; 类中的函数称为类的方法
或者成员函数
。
类的两种定义方式:
public
看不懂?下文揭晓)::
成员变量命名规则的建议:
// 我们看看这个函数,是不是很僵硬?
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
// 这里的year到底是成员变量,还是函数形参?
year = year;
}
private:
int year;
};
// 所以一般都建议这样
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
_year = year;
}
private:
int _year;
};
// 或者这样
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
mYear = year;
}
private:
int mYear;
};
// 其他方式也可以的,主要看公司要求。一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行。
C++实现封装的方式:用类将对象的属性与方法结合在一块,让对象更加完善,通过访问权限选择性
的将其接口提供给外部的用户使用。
访问限定符说明:
class的默认访问权限为private,struct为public(因为struct要兼容C)
注意:访问限定符只在编译时有用,当数据映射到内存后,没有任何访问限定符上的区别
【面试题】
问题:C++中struct和class的区别是什么?
解答:C++需要兼容C语言,所以C++中struct可以当成结构体使用。
另外C++中struct还可以用来定义类。和class定义类是一样的,区别是struct定义的类默认访问权限是public,class定义的类默认访问权限是private。
注意:在继承和模板参数列表位置,struct和class也有区别,后序给大家介绍。
【面试题】
面向对象的三大特性:封装、继承、多态。
在类和对象阶段,主要是研究类的封装特性,那什么是封装呢?
封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互。
封装本质上是一种管理,让用户更方便使用类。比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用户的就只有开关机键、通过键盘输入,显示器,USB插孔等,让用户和计算机进行交互,完成日常事务。但实际上电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。
对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的,CPU内部是如何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可。
在C++语言中实现封装,可以通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合,通过访问权限来隐藏对象内部实现细节,控制哪些方法可以在类外部直接被使用。
类定义了一个新的作用域,类的所有成员都在类的作用域中。
在类体外定义
成员时,需要使用 ::
作用域操作符指明成员属于哪个类域。
我们在介绍命名空间域时也曾说过:在访问域中的成员时要进行需要使用 ::
作用域操作符指明成员属于哪个类域。
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
private:
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}
实例化是什么意思呢,就是用类这个自定义类型去创建一个对象
首先要说清楚的是:类本身是没有存储空间的。
通过类建立出对象,即实例化,才会有实际的存储空间。
我们把用类类型创建对象的过程称为 —— 类的实例化。
① 类只是一个像 “图纸” 一样的东西,限定了类有哪些成员。定义出一个类,并没有分配实际的内存空间来存储它。
② 一个类可以实例化出多个对象,占用实际的物理空间,存储类成员的变量。
举个例子:
类实例化对象就像是在现实中使用设计图建造房子,类就像是设计图。
你可以根据这个设计图造出很多栋楼出来。
只有楼建好了里面才能住人,你才能放家具、放东西进去。
设计图能住人吗?当然是不能!因为并没有分配实际的内存空间。
只有你照着设计图去建造,即实例化出对象,占用实际的物理空间,才能住人。
class A
{
public:
void PrintA()
{
cout << _a << endl;
}
private:
char _a;
};
问题:类中既可以有成员变量,又可以有成员函数,那么一个类的对象中包含了什么?如何计算一个类的大小?
结论:
一个类的大小,实际就是该类中”成员变量”之和,当然要注意内存对齐
注意空类的大小,空类比较特殊,编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。