【C++总复习】第2章----类和对象的特性

不念不忘少年蓝@ 2023-02-14 02:22 11阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  1.面向对象的程序设计
     *   *  1.1对象
         *  1.4抽象与类
         *  1.3封装与信息隐蔽
         *  1.4继承与重用
         *  1.5多态
         *  1.6面向对象程序设计的特点
         *  1.7类和对象的作用
         *  1.8面向对象的软件开发
     *  2.类的声明和对象的定义
     *   *  2.1类和对象的关系
         *  2.2声明类的类型
         *  2.3定义对象的方法
     *  3.类的成员函数
     *   *  3.1在类内定义成员函数
         *  3.2在类外定义成员函数
         *  3.3内置成员函数
         *  3.4成员函数的存储方式
     *  4.成员对象的引用
     *   *  4.1通过对象名和成员运算符访问对象成员
         *  4.2通过指向对象的指针访问对象成员
         *  4.3通过对象的引用访问对象成员
         *  5.公有接口与私有实现

## 1.面向对象的程序设计 ##

### 1.1对象 ###

客观世界中任何一个事物都可以看成一个**对象（object）**，任何一个对象都具有**属性**和**行为**这两个要素，对象可以根据外界给的信息进行相应的操作，一个对象一般由一组属性和一组行为构成。

*  例如：将本人作为一个对象时有两个要素：一是**静态特征**，比如我有身高、体重、三围等，这些统称为**属性**；二是**动态特征**，比如我会跑步、吃饭、打球等，这些统称为**行为**。如果我在学习，我妈喊了一句：吃饭了！我便执行吃饭这种行为，其中我妈的这句话被称为**消息**

消息会要求对象实现某一行为(功能)  
**在C++中，每个对象都是由数据和函数组成，数据就是属性，函数就是行为，用来实现某种功能。**

### 1.4抽象与类 ###

抽象：将同一类事物的共同部分抽取出来  
类就是对象的抽象，对象则是类的具体表现形式

### 1.3封装与信息隐蔽 ###

对一个对象进行封装处理，**把它的一部分属性和功能对外界屏蔽**，也就是说外界是看不到的，甚至是不可知的，**留下一些外部接口**，来访问对象中的内容，外部程序无需明白对象内部是如何实现的，只需要通过留下的接口访问对象即可，**这种封装将对象的内部实现和外部行为分开**。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  图中最底层都是对象，第二层是由具体的人抽象出来的类，最高层这是由不同的类再次抽象出来的类

### 1.4继承与重用 ###

C++提供了继承机制，采用继承的方法可以很方便地利用一个已有的类建立一个新的类，这就可以重用已有软件中的一部分代码，这就是“代码复用”。

*  例如：B类继承A类，B称为子类，A称为父类，A类中的大部分属性和行为都会被B类继承而来，无需在B类中重写再写一遍。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 1.5多态 ###

**多态性：由继承而产生的的不同类，其对象会对同一消息产生不同的响应。**

*  例如：甲乙丙三个同学都是同一年级不同班级的学生，他们都有基本的属性和行为，在同时听到上课铃声时，他们都会走进不同的教室上课，而不是同一个教室。

### 1.6面向对象程序设计的特点 ###

*  面向对象程序设计的设计思路是：将数据和操作封装成一个个对象，降低程序块与程序块之间的**耦合程度**。
 *  程序设计者的任务有两方面：一是设计所需的各种类和对象，即决定把哪些数据和操作封装在一起，二是考虑怎样向有关对象发送消息，以完成所需的任务。

### 1.7类和对象的作用 ###

*  类的作用：类是实现面向对象程序设计的基础，C++对C的改进就是增加了“类”这种类型。类是所有面向对象的语言的共同特征。
 *  对象的作用：对象是类的具体例子，为了实现类中的功能必须通过对象来体现，我们在程序设计时也是面向对象的。
 *  面向过程的结构化程序设计：程序 = 算法 + 数据结构
 *  面向对象的程序设计：程序 = （对象+…+对象）+ 消息  
    \------------------------------对象 = 算法 + 数据结构

### 1.8面向对象的软件开发 ###

OOA---->OOD---->OOP---->OOT---->OOSM  
OOA：面向对象分析  
OOD：面向对象设计  
OOP：面向对象编程  
OOT：面向对象测试  
OOSM：面向对象维护

## 2.类的声明和对象的定义 ##

### 2.1类和对象的关系 ###

*  类是对象的抽象，对象是类的具体实例
 *  类是抽象的，不占用内存；对象是具体的，占用存储空间

### 2.2声明类的类型 ###

*  C语言中常用结构体来表示某一个类

struct Student{ 		//声明一个名为Student的结构体类型
    	int num;
    	char name[20];
    	char sex;
    };
    Student stud1,stud2;	//定义两个结构体变量stud1和stud2

*  C++中面向对象机制这样来表示某一个类

class Student{ 	//声明一个学生类
    private:	//声明以下部分为私有权限，只能在本类中访问
    	int num;
    	char name[20];
    	char sex;
    public:		//声明以下部分为公有权限，可以在本程序其他位置访问
    	void dispaly(){ 
    		cout<<"num = "<<num<<endl;
    		cout<<"name:"<<name<<endl;
    		cout<<"sex:"<<sex<<endl;
    	}
    };
    Student stud1,stud2;	//定义两个学生类对象

*  结构体和类的区别：结构体的默认权限是public，类的默认权限是private

### 2.3定义对象的方法 ###

*  class 类名 对象名

class Student stud1,stud2;

*  类名 对象名

Student stud1;
    Student stud2;

## 3.类的成员函数 ##

### 3.1在类内定义成员函数 ###

class Student{ 
    public:
    	void move(){ 
    		cout<<"I'm moving!"<<endl;
    	}
    };

### 3.2在类外定义成员函数 ###

在类外定义成员函数时，需要使用“::”作用域运算符来声明函数是属于哪一个类的

class Student{ 
    public:
    	void move();
    };
    void Student::move(){ 
    	cout<<"I'm moving!"<<endl;
    }

*  Student::move()表示move方法是属于Student类的
 *  ::move()表示move方法不属于任何一个类，它是一个全局函数

### 3.3内置成员函数 ###

[见此博客][Link 1]

class Student{ 
    public:
    	inline void move();
    };
    inline void Student::move(){ 
    	cout<<"I'm moving!"<<endl;
    }

### 3.4成员函数的存储方式 ###

*  系统为每个对象分配单独的空间，每个对象所占用的空间只是该对象的数据成员的存储空间，而不包括函数代码所占用的存储空间
 *  同一个类中的不同对象的数据是不同的，但调用的其实是同样内容的代码，即只用一段空间来存放共同函数的代码，在调用对象时，都去调用这个公用的函数代码  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 4.成员对象的引用 ##

class Student{ 
    public:
    	int num;
    	void dispaly{ 
    		cout<<"num = "<<num<<endl;
    	}
    };

### 4.1通过对象名和成员运算符访问对象成员 ###

访问方法：对象名.成员名

Student stu;
    
    stu.num = 10;	//访问num属性
    stu.display();	//调用成员函数

### 4.2通过指向对象的指针访问对象成员 ###

Student stu,*p;		//定义对象t和指针变量p
    p = &t;				//指针p指向t对象
    
    (*p).num = 100;		//利用指针间接访问属性和函数
    (*p).display();
    
    p->num = 100;
    p->display();

### 4.3通过对象的引用访问对象成员 ###

Student stu;		//定义对象
    Student &referStu = stu;	//定义引用
    
    referStu.num = 1001;	//通过引用访问属性
    referStu.display();		//通过引用调用成员函数

### 5.公有接口与私有实现 ###

*  私有实现：类中被操作的数据是私有的，类功能的实现细节对用户是隐蔽的。
 *  公有接口：类在对数据进行封装之后，会留出一些公有权限的函数，让用户可以合法的对类中私有数据进行操作，这些公有权限函数称为公有接口。

class Student{ 
    private:		//以下数据私有实现，只能在类内部的函数进行访问
    	int num;
    	int age;
    public:			//以下公有函数为公有接口，可以在类外进行访问
    	void setNum(int num);
    	void setAge(int age);
    	int getNum();
    	int getAge();
    	void displayInfor();
    };

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_45437022/article/details/106437996
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200531130234286.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70