一、C++类和对象的概述
C++是一种面向对象的编程语言，它侧重于将现实世界中事物以及它们之间的关系，用模拟现实世界的方式进行抽象和描述，从而构建出更清晰、更易于维护的程序结构。
类(Class)是C++语言中的一个重要特征，它是一种封装了数据和行为的用户定义数据类型，可以看作是自定义数据类型的模板，将数据和方法组织在一起，在程序中调用方法，可以对数据进行操作。
对象(Object)是类的实例化，它是具有唯一标识、属性、行为的实体，是程序中类的使用者，通过对象可以访问类中的成员。
class Student{ // 类定义，包含类名、数据成员、成员函数以及访问控制
private:
string name;
int age;
public:
void setAge(int a); // 成员函数声明
int getAge(); // 成员函数声明
};
void Student::setAge(int a){ // 成员函数定义
age = a;
}
int Student::getAge(){ // 成员函数定义
return age;
}
int main(){
Student stu; // 定义对象
stu.setAge(18); // 访问成员函数设置年龄
int age = stu.getAge(); // 访问成员函数获取年龄
}
二、C++类和对象中的访问控制
封装性是面向对象编程的一个主要原则，它可以保护数据不被程序的其他部分随意更改，C++通过访问控制关键字private、protected、public来实现类中成员的保护和控制访问级别。
private：私有成员，只能在类的内部使用。
protected：受保护成员，只能在类及其子类中使用。
public：公共成员，可以在类的内部和外部使用。
class Student{
private:
string name; // 私有成员
protected:
int age; // 受保护成员
public:
void setName(string n){ name = n; }
string getName(){ return name; }
};
class Undergraduate : public Student{ // 继承Student类
public:
void setAge(int a){ age = a; } // 在子类中通过调用父类的受保护函数设置年龄
int getAge(){ return age; } // 在子类中通过调用父类的受保护函数获取年龄
};
int main(){
Undergraduate ustu;
ustu.setName("Tom"); // 调用公共成员函数设置name
ustu.setAge(19); // 调用受保护成员函数设置age
string name = ustu.getName(); // 调用公共成员函数获取name
int age = ustu.getAge(); // 在子类中通过调用父类的受保护函数获取年龄
}
三、C++类和对象中的构造和析构函数
构造函数和析构函数是C++类中两个最为重要的函数，它们分别在对象创建和销毁的时候被调用，可以对对象进行初始化和释放资源等操作。
构造函数：与类同名，没有返回类型，用来初始化对象的数据成员；如果程序员没有定义构造函数，编译器会自动生成一个默认构造函数，否则需要显式定义。
析构函数：与类同名，以“~”开头，没有返回类型，用来释放对象占用的资源；如果程序员没有定义析构函数，编译器会自动生成一个默认析构函数，否则需要显式定义。
class Student{
private:
string name;
int age;
public:
Student(); // 默认构造函数
Student(string n, int a); // 带参数的构造函数
~Student(); // 析构函数
void setName(string n){ name = n; }
string getName(){ return name; }
};
Student::Student(){ // 实现默认构造函数
name = "";
age = 0;
}
Student::Student(string n, int a){ // 实现带参数的构造函数
name = n;
age = a;
}
Student::~Student(){ // 实现析构函数
/* 释放资源 */
}
int main(){
Student stu1; // 调用默认构造函数
Student stu2("Tom", 18); // 调用带参数的构造函数，初始化name和age
}
四、C++类和对象的静态成员
静态成员是一种特殊的成员，它不属于任何对象，而是属于整个类共享的。通过访问类名::成员名的方式来访问。
静态数据成员：静态的数据成员，与类的所有对象共用一个数据空间。
静态成员函数：静态的成员函数，与类的所有对象无关，只能访问静态数据成员和静态成员函数，不可以访问非静态成员。
class Student{
private:
string name;
int age;
static int count; // 静态数据成员
public:
static void showCount(); // 静态成员函数
Student();
~Student();
};
int Student::count = 0; // 静态数据成员初始化
void Student::showCount(){ // 实现静态成员函数
cout << "The total number of students is: "<< count << endl;
}
Student::Student(){ // 实现构造函数
count++;
}
Student::~Student(){ // 实现析构函数
count--;
}
int main(){
Student stu1, stu2;
Student::showCount(); // 调用静态成员函数
}
五、C++类和对象的拷贝构造函数和赋值运算符
拷贝构造函数和赋值运算符是C++类中的两个重要函数，用来在对象之间进行拷贝，构造出新的独立的对象。
拷贝构造函数：与类同名，它用于创建一个对象并将其初始化为另一个对象的副本；如果程序员没有定义拷贝构造函数，编译器会自动生成一个默认拷贝构造函数，否则需要显式定义。
赋值运算符：以“=”为符号，用于将另一个对象的值复制到已有对象中。如果程序员没有定义赋值运算符，编译器会自动生成一个默认赋值运算符，否则需要显式定义。
class Student{
private:
string name;
int age;
public:
Student();
Student(const Student& other); // 拷贝构造函数
Student& operator=(const Student& other); // 赋值运算符
};
Student::Student(){ // 默认构造函数
name = "";
age = 0;
}
Student::Student(const Student& other){ // 拷贝构造函数
name = other.name;
age = other.age;
}
Student& Student::operator=(const Student& other){ // 赋值运算符
if (this != &other){ // 判断是否为同一对象
name = other.name;
age = other.age;
}
return *this;
}
int main(){
Student stu1, stu2;
stu1 = stu2; // 赋值运算符调用
Student stu3 = stu2; // 拷贝构造函数调用
}
