C++类的定义和对象的创建

今天药忘吃喽~ 2023-07-13 12:30 1阅读 0赞

### 类的定义 ###

类是用户自定义的类型，如果程序中要用到类，必须提前说明，或者使用已存在的类（别人写好的类、标准库中的类等），C++语法本身并不提供现成的类的名称、结构和内容。

简单的类的定义：

class Student{ 
    public:
        //成员变量
        char *name;
        int age;
        float score;
    
        //成员函数
        void say(){ 
            cout<<name<<"的年龄是"<<age<<"，成绩是"<<score<<endl;
        }
    };

class是 C++ 中新增的关键字，专门用来定义类。Student是类的名称；**类名的首字母一般大写，以和其他的标识符区分开**。\{ \}内部是类所包含的成员变量和成员函数，它们统称为类的成员（Member）；由\{ \}包围起来的部分有时也称为类体，和函数体的概念类似。public也是 C++ 的新增关键字，它只能用在类的定义中，表示类的成员变量或成员函数具有“公开”的访问权限。

**注意在类定义的最后有一个分号;，它是类定义的一部分，表示类定义结束了，不能省略。**

上面的代码创建了一个 Student 类，它包含了 3 个成员变量和 1 个成员函数。

类只是一个模板（Template），编译后不占用内存空间，所以在定义类时不能对成员变量进行初始化，因为没有地方存储数据。只有在创建对象以后才会给成员变量分配内存，这个时候就可以赋值了。

类可以理解为一种新的数据类型，该数据类型的名称是 Student。与 char、int、float 等基本数据类型不同的是，Student 是一种复杂数据类型，可以包含基本类型。

### 创建对象 ###

有了 Student 类后，就可以通过它来创建对象了，例如：

Student lisi;  //创建对象

Student是类名，lisi是对象名。这和使用基本类型定义变量的形式类似：

int a;  //定义整型变量

我们可以把 Student 看做一种新的数据类型，把 lisi 看做一个变量。

在创建对象时，class 关键字可要可不要，但是出于习惯我们通常会省略掉 class 关键字，例如：

class Student Lisi;  //正确
    
    Student Lisi;  //同样正确

除了创建单个对象，还可以创建对象数组：

Student allStu[100];

该语句创建了一个 allStu 数组，它拥有100个元素，每个元素都是 Student 类型的对象。

### 访问类的成员 ###

创建对象以后，可以使用点号.来访问成员变量和成员函数,如下所示：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    //类通常定义在函数外面
    class Student{ 
    public:
        //类包含的变量
        char *name;
        int age;
        float score;
        //类包含的函数
        void say(){ 
            cout<<name<<"的年龄是"<<age<<"，成绩是"<<score<<endl;
        }
    };
    
    int main(){ 
        //创建对象
        Student stu;
        stu.name = "小王";
        stu.age = 15;
        stu.score = 89f;
        stu.say();
    
        return 0;
    }

运行结果：

小王的年龄是15，成绩是89

stu 是一个对象，占用内存空间，可以对它的成员变量赋值，也可以读取它的成员变量。

类通常定义在函数外面，当然也可以定义在函数内部。

### 使用对象指针 ###

C语言中经典的指针在 C++ 中仍然广泛使用，尤其是指向对象的指针，没有它就不能实现某些功能。

上面代码中创建的对象 stu 在栈上分配内存，需要使用&获取它的地址，例如：

Student stu;
    Student *pStu = &stu;

pStu 是一个指针，它指向 Student 类型的数据，也就是通过 Student 创建出来的对象。

当然，你也可以在堆上创建对象，这个时候就需要使用new关键字，例如：

Student *pStu = new Student;

在栈上创建出来的对象都有一个名字，比如 stu，使用指针指向它不是必须的。但是通过 new 创建出来的对象就不一样了，它在堆上分配内存，没有名字，只能得到一个指向它的指针，所以必须使用一个指针变量来接收这个指针，否则以后再也无法找到这个对象了，更没有办法使用它。也就是说，使用 new 在堆上创建出来的对象是匿名的，没法直接使用，必须要用一个指针指向它，再借助指针来访问它的成员变量或成员函数。

栈内存是程序自动管理的，不能使用 delete 删除在栈上创建的对象；堆内存由程序员管理，对象使用完毕后可以通过 delete 删除。在实际开发中，new 和 delete 往往成对出现，以保证及时删除不再使用的对象，防止无用内存堆积。

有了对象指针后，可以通过箭头->来访问对象的成员变量和成员函数,示例：

pStu -> name = "小明";
    pStu -> age = 15;
    pStu -> score = 92.5f;
    pStu -> say();

下面是一个完整的例子：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Student{ 
    public:
        char *name;
        int age;
        float score;
    
        void say(){ 
            cout<<name<<"的年龄是"<<age<<"，成绩是"<<score<<endl;
        }
    };
    
    int main(){ 
        Student *pStu = new Student;
        pStu -> name = "小李";
        pStu -> age = 15;
        pStu -> score = 97f;
        pStu -> say();
        delete pStu;  //删除对象
    
        return 0;
    }

运行结果：

小李的年龄是15，成绩是97