一、"类" 的介绍
在C++中, 用 "类" 来描述 "对象", 所谓的"对象"是指现实世界中的一切事物。那么类就可以看做是对相似事物的抽象, 找到这些不同事物间的共同点, 如自行车和摩托车, 首先他们都属于"对象", 并且具有一定得相同点, 和一些不同点, 相同点如他们都有质量、都有两个轮子, 都是属于交通工具等。"都有质量"、"两个轮子"属于这个对象的属性, 而"都能够当做交通工具"属于该对象具有的行为, 也称方法。
类是属于用户自定义的数据类型, 并且该类型的数据具有一定的行为能力, 也就是类中说描述的方法。通常来说, 一个类的定义包含两部分的内容, 一是该类的属性, 另一部分是它所拥有的方法。以 "人类" 这个类来说, 每个人都有自己的姓名、年龄、出生日期、体重等, 为 人类 的属性部分, 此外, 人能够吃饭、睡觉、行走、说话等属于人类所具有的行为。 上面举例中所描述的 "人" 类仅仅是具有人这种对象的最基础的一些属性和行为, 可以称之为人的"基类"。 再说说一些具有一些职业的人, 例如学生, 一个学生还具有"基类"中所没有的属性, 如学校、班级、学号; 也可以具有基类所不具有的行为, 如每天需要去上课, 需要考试等。 学生类可以看做是基类的一个扩展, 因为他具有基类的所有属性和行为, 并且在此基础上增加了一些基类所没有的属性和行为, 像"学生"这样的类称为"人类"这个基类的"派生类"或者"子类"。在学生的基础上海可以进一步的扩展出其他更高级的类, 如"研究生"类。 到此, 我们不再更深的去介绍类的其他相关知识。 二、C++类的定义 C++中使用关键字 class 来定义类, 其基本形式如下:class 类名 { public: //公共的行为或属性 private: //公共的行为或属性 }; 说明: ①. 类名 需要遵循一般的命名规则; ②. public 与 private 为属性/方法限制的关键字, private 表示该部分内容是私密的, 不能被外部所访问或调用, 只能被本类内部访问; 而 public 表示公开的属性和方法, 外界可以直接访问或者调用。 一般来说类的属性成员都应设置为private, public只留给那些被外界用来调用的函数接口, 但这并非是强制规定, 可以根据需要进行调整; ③. 结束部分的分号不能省略。 类定义示例: 定义一个点(Point)类, 具有以下属性和方法: ■ 属性: x坐标, y坐标 ■ 方法: 1.设置x,y的坐标值; 2.输出坐标的信息。 实现代码如下:
class Point { public: void setPoint(int x, int y); void printPoint(); private: int xPos; int yPos; }; 代码说明: 上段代码中定义了一个名为 Point 的类, 具有两个私密属性, int型的xPos和yPos, 分别用来表示x点和y点。在方法上, setPoint 用来设置属性, 也就是 xPos 和 yPos 的值; printPoint 用来输出点的信息。 类在定义时有以下几点需要注意: ①. 类的数据成员中不能使用 auto、extern和register等进行修饰, 也不能在定义时进行初始化, 如int xPos = 0; //错; ②. 类定义时 private 和 public 关键词出现的顺序和次数可以是任意的; ③. 结束时的分号不能省略, 切记! 三、C++类的实现 在上面的定义示例中我们只是定义了这个类的一些属性和方法声明, 并没有去实现它, 类的实现就是完成其方法的过程。类的实现有两种方式, 一种是在类定义时完成对成员函数的定义, 另一种是在类定义的外部进行完成。 1>. 在类定义时定义成员函数 成员函数的实现可以在类定义时同时完成, 如代码:
1 #include2 3 using namespace std; 4 5 class Point 6 { 7 public: 8 void setPoint(int x, int y) //实现setPoint函数 9 {10 xPos = x;11 yPos = y;12 }13 14 void printPoint() //实现printPoint函数15 {16 cout<< "x = " << xPos << endl;17 cout<< "y = " << yPos << endl;18 }19 20 private:21 int xPos;22 int yPos;23 };24 25 int main()26 {27 Point M; //用定义好的类创建一个对象 点M28 M.setPoint(10, 20); //设置 M点 的x,y值29 M.printPoint(); //输出 M点 的信息30 31 return 0;32 }
运行输出:
x = 10 y = 20 Process returned 0 (0x0) execution time : 0.406 s Press any key to continue.
与类的定义相比, 在类内实现成员函数不再是在类内进行声明, 而是直接将函数进行定义, 在类中定义成员函数时, 编译器默认会争取将其定义为 inline 型函数。 2>. 在类外定义成员函数 在类外定义成员函数通过在类内进行声明, 然后在类外通过作用域操作符 :: 进行实现, 形式如下:
返回类型 类名::成员函数名(参数列表) { //函数体 } 将示例中的代码改用类外定义成员函数的代码:
1 #include2 3 using namespace std; 4 5 class Point 6 { 7 public: 8 void setPoint(int x, int y); //在类内对成员函数进行声明 9 void printPoint();10 11 private:12 int xPos;13 int yPos;14 };15 16 void Point::setPoint(int x, int y) //通过作用域操作符 '::' 实现setPoint函数17 {18 xPos = x;19 yPos = y;20 }21 22 void Point::printPoint() //实现printPoint函数23 {24 cout<< "x = " << xPos << endl;25 cout<< "y = " << yPos << endl;26 }27 28 int main()29 {30 Point M; //用定义好的类创建一个对象 点M31 M.setPoint(10, 20); //设置 M点 的x,y值32 M.printPoint(); //输出 M点 的信息33 34 return 0;35 }
依 setPoint 成员函数来说, 在类内声明的形式为 void setPoint(int x, int y); 那么在类外对其定义时函数头就应该是 void Point::setPoint(int x, int y) 这种形式, 其返回类型、成员函数名、参数列表都要与类内声明的形式一致。
四、C++类的使用 将一个类定义并实现后, 就可以用该类来创建对象了, 创建的过程如同 int、char 等基本数据类型声明一个变量一样简单, 例如我们有一个Point类, 要创建一个Point的对象只需要:
Point 对象名;
1 #include2 #include "Point.h" 3 4 using namespace std; 5 6 int main() 7 { 8 Point M; //用定义好的类创建一个对象 点M 9 M.setPoint(10, 20); //设置 M点 的x,y值10 M.printPoint(); //输出 M点 的信息11 cout<< M.xPos <
代码在编译时会出现错误, 提示 error: 'int Point::xPos' is private, 这是 cout<< M.xPos <<endl; 这行造成的, 他试图访问一个 private 对象中的私密数据 xPos, 如果将这行去掉便可正常运行。 通过 对象名.公有函数名(参数列表); 的形式就可以调用该类对象所具有的方法, 通过 对象名.公有数据成员; 的形式可以访问对象中的数据成员。
五、对象的作用域、可见域与生存周期 类对象的作用域、可见域以及生存周期与普通变量的保持相同, 当对象生存周期结束时对象被自动撤销, 所占用的内存被回收, 需要注意的是, 如果对象的成员函数中有使用 new 或者 malloc 申请的动态内存程序不会对其进行释放, 需要我们手动进行清理, 否则会造成内存泄露。 --------------------