一、类的基本定义和使用
类是c++中一种自定义的数据类型,可以用来封装数据和方法。类由成员变量和成员函数组成。以下是一个简单的类定义:
class Person { public: string name; int age; void printInfo() { cout << "name:" << name << ", age:" << age << endl; } };
在上面的代码中,我们定义了一个Person类,它有两个成员变量(name和age)和一个成员函数(printInfo)。成员变量和成员函数可以使用public、protected、private关键字进行访问控制。
使用该类也很简单:
//创建对象 Person p; //给成员变量赋值 p.name = "Bob"; p.age = 20; //调用成员函数 p.printInfo();
输出结果为:name:Bob, age:20。
二、构造函数和析构函数
构造函数和析构函数是类中非常重要的概念。构造函数用于对象的初始化,而析构函数用于对象的销毁。
以下是一个简单的构造函数和析构函数的定义:
class Person { public: string name; int age; //构造函数 Person(string n, int a) { name = n; age = a; cout << "Constructor is called!" << endl; } //析构函数 ~Person() { cout << "Destructor is called!" << endl; } void printInfo() { cout << "name:" << name << ", age:" << age << endl; } };
在上面的代码中,我们定义了一个带参数的构造函数和一个析构函数。我们创建对象时,将自动调用构造函数进行初始化,销毁对象时将自动调用析构函数。
使用该类也很简单:
//创建对象 Person p("Bob", 20); //调用成员函数 p.printInfo();
输出结果为:Constructor is called! name:Bob, age:20 Destructor is called!
三、访问控制
c++中有三种访问控制权限:public、protected和private。public表示该成员可以被类的外部访问,protected表示该成员可以被类的子类访问,private表示该成员只能在类的内部访问。
以下是一个具体的例子:
class Person { public: string name; //公有成员函数 void setName(string n) { //可以访问私有成员变量 this->name = n; //可以访问私有成员函数 this->setAge(20); } protected: int age; //受保护的成员函数 void setAge(int a) { //只能在类内部访问私有成员变量 this->age = a; } private: string gender; };
在上面的代码中,我们定义了一个Person类,它有一个public成员函数(setName)、一个protected成员变量(age)和一个private成员变量(gender)。在public成员函数中,我们可以访问私有成员变量和私有成员函数,而在类的外部同样可以访问该函数。
四、继承和多态
继承是面向对象程序设计中的一个重要概念。它可以帮助我们实现代码的复用。子类可以继承父类的成员变量和成员函数,并且还可以扩展自己的新的成员变量和成员函数。
以下是一个简单的继承的例子:
class Student : public Person { public: int studentId; //子类的构造函数 Student(string n, int a, int id) : Person(n, a) { studentId = id; } //子类的成员函数 void printStudentInfo() { cout << "name:" << name << ", age:" << age << ", studentId:" << studentId << endl; } };
在上面的代码中,我们定义了一个Student类,它继承了Person类的成员变量和成员函数,同时还有自己的成员变量(studentId)和成员函数(printStudentInfo)。
使用该类也很简单:
//创建对象 Student s("Amy", 18, 20210001); //调用成员函数 s.printStudentInfo();
输出结果为:name:Amy, age:18, studentId:20210001。
多态是面向对象程序设计中的另一个重要概念。它允许我们按照统一的接口而非具体的实现来调用对象。c++中实现多态有两种方式:虚函数和纯虚函数。
以下是一个简单的虚函数的例子:
class Shape { public: //虚函数 virtual double getArea() { return 0; } }; class Triangle : public Shape { public: int base; int height; Triangle(int b, int h) { base = b; height = h; } //重写虚函数 double getArea() { return 0.5*base*height; } }; class Square : public Shape { public: int side; Square(int s) { side = s; } //重写虚函数 double getArea() { return side*side; } };
在上面的代码中,我们定义了一个抽象类Shape,它有一个虚函数(getArea)。我们继承Shape,实现了具体的图形类Triangle和Square。这些具体的类重写了抽象类Shape中的虚函数。
使用该类也很简单:
//创建对象 Shape *s1 = new Triangle(10, 5); Shape *s2 = new Square(8); //调用虚函数 cout << "Triangle area is: " << s1->getArea() << endl; cout << "Square area is: " << s2->getArea() << endl;
输出结果为:Triangle area is: 25,Square area is: 64。
五、模板类
c++中的模板类可以帮助我们快速实现通用类。模板类是一种特殊的类,它可以使用一个或多个类型作为参数。
以下是一个简单的模板类的定义:
templateclass Stack { private: T *data; int topIndex; int size; public: //构造函数 Stack(int s) { data = new T[s]; topIndex = -1; size = s; } //析构函数 ~Stack() { delete[] data; } //压栈函数 void push(T d) { if (topIndex < size-1) { data[++topIndex] = d; } } //弹栈函数 T pop() { if (topIndex >= 0) { return data[topIndex--]; } return NULL; } };
在上面的代码中,我们定义了一个模板类Stack,它有一个类型参数T。该类有两个成员变量(data和topIndex)和两个成员函数(push和pop)。成员函数可以使用T类型作为参数和返回值。
使用该类也很简单:
//创建Stack对象 Stacks(100); //压栈 s.push(10); s.push(20); //弹栈 cout << s.pop() << endl; cout << s.pop() << endl;
输出结果为:20,10。