C++中的Class：定义自定义数据类型

发布时间：2023-05-13

在C++中，Class是一种重要的概念。它允许我们定义自己的数据类型，让我们可以更灵活地组织数据和实现功能。本文将详细介绍Class的定义方法、成员变量与成员函数、构造函数与析构函数、访问权限、继承和多态等方面。

一、Class的定义方法

定义一个Class的方法非常简单，只需使用关键字class和一对花括号即可：

class MyClass {
    // 成员变量和成员函数
};

接下来，我们将介绍如何在Class内部定义成员变量和成员函数。

二、成员变量和成员函数

在Class内部，我们可以定义成员变量和成员函数。成员变量是Class内部存储数据的变量，成员函数是Class内部实现功能的函数。 在Class中，成员变量和成员函数都是通过访问权限来限制外部的访问，在下一节中我们将详细介绍。 定义成员变量的方法与定义普通变量相同，只需要将其放在Class的内部即可。例如：

class MyClass {
public:
    int x; // 公有成员变量x
    double y; // 公有成员变量y
private:
    char z; // 私有成员变量z
};

上面的例子定义了一个Class MyClass，包括三个成员变量：公有成员变量x和y，私有成员变量z。下面是定义成员函数的方法：

class MyClass {
public:
    void func1(); // 公有成员函数func1
    int func2(int a, int b); // 公有成员函数func2
private:
    char z; // 私有成员变量z
};

上面的例子定义了两个成员函数：公有成员函数func1和func2。注意，在Class外部定义成员函数时需要在函数名前加上Class名和作用域解析运算符::。例如：

void MyClass::func1() {
    // 实现函数功能
}

三、访问权限

在前面的例子中，我们使用了关键字public和private来限制成员变量和成员函数的访问权限。这两个关键字分别表示公有和私有。 公有成员可以被任何函数访问，私有成员只能被Class内部的成员函数访问。例如：

class MyClass {
public:
    int x; // 公有成员变量x
private:
    int y; // 私有成员变量y
public:
    void func1() {
        y = 10; // 正确，func1是MyClass内部的成员函数
    }
};
int main() {
    MyClass obj;
    obj.x = 20; // 正确，x是公有成员
    obj.y = 30; // 错误，y是私有成员
    obj.func1(); // 正确，func1是公有成员函数
    return 0;
}

在上面的例子中，obj.x是公有成员变量，可以在main函数中被访问；obj.y是私有成员变量，不能在main函数中被访问；obj.func1()是公有成员函数，可以在main函数中被调用。

四、构造函数和析构函数

构造函数和析构函数分别用于创建对象和销毁对象。 构造函数是一个特殊的函数，用于在对象创建时执行一些必要的初始化操作。在Class中，构造函数的名称必须与Class名称相同，不返回任何值。例如：

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        // 构造函数实现初始化操作
    }
};

析构函数也是一个特殊的函数，用于在对象销毁时执行一些必要的清理操作，例如释放内存等。在Class中，析构函数与Class名称相同，以一个波浪线~开头，不接受任何参数。例如：

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        // 构造函数实现初始化操作
    }
    ~MyClass() {
        // 析构函数实现清理操作
    }
};

在上面的例子中，当创建一个MyClass对象时会执行构造函数内部的初始化操作，当销毁一个MyClass对象时会执行析构函数内部的清理操作。

五、继承与多态

继承是面向对象编程中的一个重要概念。它允许创建一个新的Class，通过继承原有Class的成员变量和成员函数来扩展其功能。在C++中，通过在新的Class定义中使用extends关键字和原有Class名称来实现继承。例如：

class MyBaseClass {
public:
    int x;
    void func1();
};
class MyDerivedClass extends MyBaseClass { // 继承自MyBaseClass
public:
    int y;
    void func2();
};

在上面的例子中，MyDerivedClass继承自MyBaseClass，并且添加了一个新的成员变量y和一个新的成员函数func2()。 多态是面向对象编程的另一个重要概念。它允许使用一个通用接口来处理不同类型的对象。在C++中，多态通过虚函数来实现。虚函数可以在基类中声明，并在派生类中重写实现。例如：

class MyBaseClass {
public:
    virtual void func1(); // 声明虚函数
};
class MyDerivedClass extends MyBaseClass {
public:
    void func1(); // 重写虚函数
};
int main() {
    MyBaseClass *obj1 = new MyBaseClass(); // 创建基类对象
    MyDerivedClass *obj2 = new MyDerivedClass(); // 创建派生类对象
    obj1->func1(); // 调用基类的虚函数
    obj2->func1(); // 调用派生类的虚函数
    return 0;
}

在上面的例子中，MyDerivedClass重写了MyBaseClass的虚函数。当通过基类指针调用func1()时，会根据对象实际类型的不同来执行不同的函数。

结束语

通过Class，我们可以定义自己的数据类型，并且具有访问控制、构造函数和析构函数、继承和多态等多种特性。掌握这些特性对于C程序开发来说非常重要。希望本文能够为C初学者提供一些帮助。

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