c++教程

C++ 类 & 对象

在C++编程中，类和对象是两个核心概念。了解这两个概念对于掌握C++编程至关重要。在这篇文章中，我们将详细讨论类和对象的概念、特点、应用场景以及如何创建和使用它们。

一、类和对象的概念

1. 类（Class）

类是一种用户自定义的数据类型，它包含了一组相关的数据成员（属性）和成员函数（方法）。类是面向对象编程（OOP）的基本构建块之一，它允许我们模拟现实世界中的对象。类定义了一个模板，用于创建具有相同属性和方法的对象。

2. 对象（Object）

对象是类的实例，它是现实世界中某一具体事物的抽象表示。对象具有类定义的属性（数据成员）和行为（成员函数）。通过对象，我们可以访问和操作类中的数据和函数，实现对现实世界中某一具体事物的模拟。

二、类和对象的特点

1. 数据封装

类和对象具有数据封装的特点，即将数据和操作数据的方法包装在一起。这有助于提高代码的可维护性和安全性。封装可以通过私有成员、公有成员和保护成员来实现。

2. 继承性

类和对象具有继承性特点，允许我们创建新类时继承现有类的属性和方法。这有助于减少代码重复，提高代码复用性。继承关系可以表示为“父类（Base Class）→ 子类（Derived Class）”。

3. 多态性

类和对象具有多态性特点，允许我们使用同一接口处理不同类型的对象。多态性可以通过虚函数实现，虚函数表（VTable）用于存储基类和派生类对应的虚函数地址。

4. 模板化

C++模板允许我们编写与数据类型无关的代码，这有助于提高代码的通用性和可重用性。模板可用于定义类、函数和容器等。

三、类和对象的创建与使用

1. 创建类

创建类时，需要指定类名、数据成员和成员函数。以下是一个简单的示例：

class Person {
public:
    // 数据成员
    string name;
    int age;

    // 成员函数
    void introduce() {
        cout << "我的名字是 " << name << "，我 " << age << " 岁了。" << endl;
    }
};

2. 创建对象

创建对象时，需要使用类名和括号。对象名可以访问类中的数据成员和成员函数。以下是一个创建Person对象并调用introduce()函数的示例：

int main() {
    // 创建 Person 对象
    Person person1;

    // 设置对象数据成员
    person1.name = "张三";
    person1.age = 25;

    // 调用对象成员函数
    person1.introduce();

    return 0;
}

3. 访问对象成员

使用点运算符（.）或箭头运算符（->）可以访问对象的成员。以下是一个访问Person对象数据的示例：

int main() {
    // 创建 Person 对象
    Person person1;

    // 设置对象数据成员
    person1.name = "张三";
    person1.age = 25;

    // 访问对象数据成员
    cout << "姓名：" << person1.name << endl;
    cout << "年龄：" << person1.age << endl;

    return 0;
}

4. 类的方法

类中的成员函数可以表示为一个对象的行为。在C++中，方法可以直接访问对象的私有数据成员。以下是一个示例，演示如何使用方法修改对象的姓名和年龄：

class Person {
public:
    // 数据成员
    string name;
    int age;

    // 成员函数
    void setName(string newName) {
        name = newName;
    }

    void setAge(int newAge) {
        age = newAge;
    }

    void introduce() {
        cout << "我的名字是 " << name << "，我 " << age << " 岁了。" << endl;
    }
};

int main() {
    // 创建 Person 对象
    Person person1;

    // 调用方法设置对象数据成员
    person1.setName("李四");
    person1.setAge(3