C++类与对象的基础知识点详细分析

C++类与对象的基础知识点详细分析

前言

在C++中，类是一种自定义数据类型，可以封装数据和方法，并将其作为对象。本文将详细介绍C++类和对象的相关内容。

类和对象的定义

类是由数据和函数组成的用户自定义数据类型。它可以定义为结构体或类。类定义了一个数据类型，数据类型包含数据成员和成员函数。

一个对象是类的一个实例。对象由数据和函数组成，对象存储在内存中，其成员可以通过使用点运算符(.)来访问。

类的成员

数据成员

数据成员可以是任何C++数据类型，例如int、float、char等。它们是类中的变量，在类中声明。一个数据成员由以下部分组成：

• 访问说明符：用于控制该成员的访问级别（public、private、protected）
• 数据类型：成员变量数据类型
• 变量名称：成员变量名称

例如：

class Person {
  public:
    int age; // 公有数据成员
  private:
    int salary; // 私有数据成员
};

成员函数

成员函数是在类中定义的函数。它们可以访问类的数据成员并执行操作。类的成员函数可以是public、private或protected。以下是类成员函数的定义：

class Person {
  public:             // 公有成员
    void set_age(int a);     // 成员函数声明
    int get_age(void);    // 成员函数声明
  private:            // 私有成员
    int age;
};

类和对象的实例

实例化是类和对象的过程，其中类是实例化的模板，而对象是类的实例。使用关键字new创建对象，从堆中申请内存。

例如：

Person *p = new Person();

可以使用以下方式访问对象的成员：

p->age = 20;

或者

(*p).age = 20;

类的访问权限

类的成员可以是public、private或protected。它们可以通过以下方式进行访问：

• public成员：可以从类的外部访问，也可以从类的内部访问。
• private成员：不能从类的外部访问，只能从类的内部访问。
• protected成员：可以从类的内部和子类中访问，但不能从类的外部访问。

以Person类为例，让我们通过具体的代码示例来实现上述内容：

#include<iostream>
using namespace std;

class Person {
  private:
    int age;
  public:
    void set_age(int a) {
      age = a;
    }
    int get_age(void) {
      return age;
    }
};

int main() {
  Person p;
  p.set_age(20);
  cout << "Age: " << p.get_age() << endl;
  return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个Person类并创建了一个名为p的对象。set_age()函数设置了年龄，并使用get_age()函数获取结果。

示例

以下是一个简单的类，其中使用构造函数和析构函数来实现计数：

#include<iostream>
using namespace std;

class Counter {
  private:
    static int obj_count;
    int count_id;
  public:
    Counter() {
      obj_count++;
      count_id = obj_count;
    }
    ~Counter() {
      obj_count--;
    }
    void print(void) {
      cout << "Object ID: " << count_id << endl;
    }
    static int get_count(void) {
      return obj_count;
    }
};

int Counter::obj_count = 0;

int main() {
  Counter c1, c2, c3;
  c1.print(); // Output: Object ID: 1
  c2.print(); // Output: Object ID: 2
  c3.print(); // Output: Object ID: 3
  cout << "Number of objects: " << Counter::get_count() << endl; // Output: Number of objects: 3
  return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个计数器类Counter，它包含一个静态成员变量obj_count来存储对象的数量，并使用构造函数和析构函数来更新该值。我们通过调用print()函数来输出对象的唯一ID和get_count()函数来输出对象的数量。