第四章学习内容
l 程序中的对象是现实中对象的模拟,具有属性和功能/行为;
l 抽象出同一类对象的共同属性和行为,形成类,对象是类的实例;
l 类将数据和处理数据的函数封装在一起,隐藏内部细节,提供对外访问接口;
l 定义对象时,可以通过构造函数进行初始化;
l 删除对象时,可以通过析构函数释放资源;
l 一个类的对象可以由其他类的对象组合而成,即类的成员可以是其他类的对象;
l 在这一章,我们还将学习结构体、联合体和枚举类。
面向对象程序设计的基本特点
抽象
l 对同一类对象的共同属性和行为进行概括,形成类。
n 先注意问题的本质及描述,其次是实现过程或细节。
n 数据抽象:描述某类对象的属性或状态(对象相互区别的物理量)。
n 代码抽象:描述某类对象的共有的行为特征或具有的功能。
n 抽象的实现:类。
l 抽象实例——钟表
n 数据抽象:
int hour,int minute,int second
n 代码抽象:
setTime(),showTime()
class Clock {public:void setTime(int newH, int newM, int newS);void showTime();private:int hour, minute, second;};
封装
l 将抽象出的数据、代码封装在一起,形成类。
n 目的:增强安全性和简化编程,使用者不必了解具体的实现细节,而只需要通过外部接口,以特定的访问权限,来使用类的成员。
n 实现封装:类声明中的{}
l 例:
class Clock {public: void setTime(int newH, int newM, int newS);void showTime();private: int hour, minute, second;};
继承
l 在已有类的基础上,进行扩展形成新的类。
l 详见第7章
多态
l 多态:同一名称,不同的功能实现方式。
l 目的:达到行为标识统一,减少程序中标识符的个数。
l 实现:重载函数和虚函数——见第8章
类和对象的定义
l 对象是现实中的对象在程序中的模拟。
l 类是同一类对象的抽象,对象时类的某一特定实体。
l 定义类的对象,才可以通过对象使用类中定义的功能。
设计类就是设计类型
l 此类型的“合法值”是什么?
l 此类型应该有什么样的函数和操作符?
l 新类型的对象该如何被创建和销毁?
l 如何进行对象的初始化和赋值?
l 对象作为函数的参数如何以值传递?
l 谁将使用此类型的对象成员?
类定义的语法形式
class 类名称
{
public:
公有成员(外部接口)
private:
私有成员
protected:
保护型成员
};
类内初始值
l 可以为数据成员提供一个类内初始值
l 在创建对象时,类内初始值用于初始化数据成员
l 没有初始值的成员将被默认初始化。
l 类内初始值举例
class Clock {
public:
void setTime(int newH, int newM, int newS);
void showTime();
private:
int hour = 0, minute = 0, second = 0;
};
类成员的访问控制
l 公有类型成员
在关键字public后面声明,它们是类与外部的接口,任何外部函数都可以访问公有类型数据和函数。
l 私有类型成员
在关键字private后面声明,只允许本类中的函数访问,而类外部的任何函数都不能访问。
如果紧跟在类名称的后面声明私有成员,则关键字private可以省略。
l 保护类型成员
与private类似,其差别表现在继承与派生时对派生类的影响不同,详见第七章。
对象定义的语法
l 类名 对象名;
l 例:Clock myClock;
类成员的访问权限
l 类中成员互相访问
直接使用成员名访问
l 类外访问
使用“对象名.成员名”方式访问 public 属性的成员
类的成员函数
l 在类中说明函数原型;
l 可以在类外给出函数体实现,并在函数名前使用类名加以限定;
l 也可以直接在类中给出函数体,形成内联成员函数;
l 允许声明重载函数和带默认参数值的函数。
内联成员函数
l 为了提高运行时的效率,对于较简单的函数可以声明为内联形式。
l 内联函数体中不要有复杂结构(如循环语句和switch语句)。
l 在类中声明内联成员函数的方式:
将函数体放在类的声明中。
使用inline关键字。
例 4-1 钟表类
#include <iostream>
using namespace std;
//类的定义
class Clock{
public://在类中说明函数原型void setTime(int newH = 0,int newM = 0,int newS = 0);void showTime();private:int hour, minute, second;
};
//在类外给出成员函数的实现
void Clock::setTime(int newH, int newM, int newS) {hour = newH;minute = newM;second = newS;
}
void Clock::showTime() {cout << hour << "." << minute << "." << second;
}
//对象的使用
int main() {Clock myClock;myClock.setTime(8, 30, 30);myClock.showTime();return 0;
}