C++OOP对象和类的详细讲解

什么是对象和类？

在C++中，对象是指一个特定类的实例，其定义中包含了类的数据成员和函数成员。类是一种用户自定义的数据类型，可以定义包括数据成员和函数成员在内的各种内容，表示某一类似真实世界中的实体。

如何定义类和对象？

定义一个类，需要使用class关键字，紧接着是类名和一对大括号，“{}”内部定义类的数据成员和函数成员。

示例代码：

class Person{
    private:
        char name[20];
        int age;
    public:
        void setName(char* n);
        void setAge(int a);
        char* getName();
        int getAge();
};

void Person::setName(char* n){
    strcpy(name,n);
}

void Person::setAge(int a){
    age=a;
}

char* Person::getName(){
    return name;
}

int Person::getAge(){
    return age;
}

以上代码定义了一个名为Person的类，由两个私有成员变量(name和age)以及四个公有成员函数(setName、setAge、getName和getAge)组成。这个类可以用来表示一个人的姓名和年龄。

定义一个对象，需要指定对象的类型和名字。对象的命名应该具有一定的描述性，用于表明这个对象代表的含义。

示例代码：

Person p;
p.setName("Tom");
p.setAge(18);
cout<<p.getName()<<" "<<p.getAge()<<endl;

以上代码定义了一个名为p的Person类型的对象，然后用setName和setAge方法为其设置姓名和年龄，并用getName和getAge方法输出这个对象的姓名和年龄。

面向对象编程思想

面向对象编程(OOP)是一种用于程序设计的编程思想，使用OOP可以更好的组织代码，提高代码的可读性和可维护性，也能更好的适应程序的变化。OOP具有以下主要特点：

1. 封装性：将数据和方法放在一起，避免数据成员被外部直接访问，只允许通过类提供的方法访问数据。

2. 继承性：类和对象能具有继承关系，子类可以继承父类的属性和方法，方便代码复用。

3. 多态性：同一种数据类型的对象，可以根据不同的使用环境表现出不同的行为，可以提高代码的灵活性。

封装性示例

封装性是OOP的重要特征之一，以下是一个示例。考虑一个Animal类，其中包括了一个私有成员变量name和一个公有成员函数getName。getName方法用于获取这个Animal对象的name属性。

class Animal{
    private:
        string name;
    public:
        void setName(string n);
        string getName();
};

void Animal::setName(string n){
    name=n;
}

string Animal::getName(){
    return name;
}

以上代码中，name是Animal类的一个私有成员变量，只能通过类提供的setName和getName方法访问。在代码中，只有通过setName方法设置name的值才是有效的，防止外部对这个变量的直接修改。

继承性示例

继承性是OOP的重要特征之一，以下是一个示例。考虑一个Student类，它继承自上面的Person类，它有两个私有成员变量name和age，它们由Person类继承而来，还有一个私有成员变量score和两个公有成员函数setScore和getScore，用于设置和获取这个学生的成绩。

class Student:public Person{
    private:
        int score;
    public:
        void setScore(int s);
        int getScore();
};

void Student::setScore(int s){
    score=s;
}

int Student::getScore(){
    return score;
}

以上代码中，Student类继承自Person类，从而可以使用Person类中的公有成员函数和变量。此外，Student类还增加了一个私有成员变量score和两个公有成员函数setScore和getScore用来设置和获取学生成绩。

多态性示例

多态性是OOP的重要特征之一，以下是一个示例。在Person类中增加一个公有成员函数printIntroduction，在Student类中重载这个函数，输出学生的姓名、年龄和成绩。

class Person{
    private:
        char name[20];
        int age;
    public:
        void setName(char* n);
        void setAge(int a);
        char* getName();
        int getAge();
        virtual void printIntroduction();
};

void Person::setName(char* n){
    strcpy(name,n);
}

void Person::setAge(int a){
    age=a;
}

char* Person::getName(){
    return name;
}

int Person::getAge(){
    return age;
}

void Person::printIntroduction(){
    cout<<"My name is "<<name<<", and I'm "<<age<<" years old."<<endl;
}

class Student:public Person{
    private:
        int score;
    public:
        void setScore(int s);
        int getScore();
        void printIntroduction();
};

void Student::setScore(int s){
    score=s;
}

int Student::getScore(){
    return score;
}

void Student::printIntroduction(){
    cout<<"My name is "<<getName()<<", and I'm "<<getAge()<<" years old. My score is "<<score<<"."<<endl;
}

以上代码中，Person类增加了一个虚函数printIntroduction，在Student类中重载这个函数，输出学生的姓名、年龄和成绩。在调用这个函数时，会根据对象的实际类型返回不同的结果。