c++ 面向对象

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类与对象

1. 类定义

class class_name{
    // 各个成员声明或定义
}

类的所有的成员都必须在类的内部声明

我们有时也可以使用struct来创建类，而使用class 与struct 定义类的唯一区别就是默认的访问权限， struct中，默认所有访问权限是public， 而 class 中默认访问权限是private。

2. 类成员函数

成员函数可以定义在类内也可以定义在类外。

// 定义在类内
class class_name{
    type func_name(type){
        // 成员函数内容
    }
}
// 采用范围解析运算符 :: 定义在类外
type class_name::func_name(type){
    // 成员函数内容
}

3. 类访问修饰符

默认情况下类的成员都是private的

4. 构造函数

构造函数是类的一种特殊成员函数，其在每次创建类的新对象时执行。

• 构造函数名称与类的名称完全相同，但不会返回任何类型，包括void。构造函数有参数列表和函数体。
• 构造函数不能被声明为const。
• 如果类没有显式定义构造函数，那么编译器会为我们隐式的定义一个默认构造函数，该默认构造函数按照如下规则初始化：
  

  • 如果存在类内的初始值，用它类初始化成员
    
  • 否则，默认初始化该成员

  
  

class class_name{
    public:
        class_name(type val);
}

5. 析构函数

析构函数在每次删除所创建的对象时执行。

• 析构函数名称与类名相同
• 无返回值，无参数

class class_name{
    public:
        ~class_name();
}

6. 拷贝构造函数

拷贝构造函数使得你在创建对象时，能够以同一类中之前创建的对象来初始化新创建的对象。

• 如果类中没有定义拷贝构造函数，编译器会自行定义一个。
• 如果类带有指针变量，且有动态内存分配，则它必须有一个拷贝构造函数

class class_name{
    public:
        class_name (const class_name &obj);
}

7. 友元函数与友元类

友元函数不是类的成员函数，其定义在类的外部，但可以访问类的所有私有成员和保护成员。

• 友元类中的所有成员都是友元。
• 最好在类定义开始或结束前为止集中声明友元

class class_name{
    public:
        friend type func_name(type val);  
        // friend class class_name; // 友元类

8. 内联函数

9. this 指针

• this指针是所有成员函数的隐含参数
• 友元函数没有this指针，因为友元不是类的成员。

this->member;

10. 指向类的指针

class_name *ptr;
ptr->member;  //访问成员

11. 类静态成员

• 当我们声明类的成员为静态时，这意味着无论创建多少个类的对象，静态成员都只有一个副本。

• 静态成员在类的所有对象中是共享的。

• 静态成员函数没有 this 指针，只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数

• 静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用，只需使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。

继承

class 子类名 : 访问修饰符 父类名{
}

多继承

class 子类名:访问修饰符 父类名,访问修饰符 父类名,… {
};

重载运算符和重载函数

重载是指一个与之前已经在该作用域内声明过的函数或方法具有相同名称的声明，但是它们的参数列表和实现不相同。

1. 函数重载

同一个作用域中，可以声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同。

class class_name{
    public:
        type func_name(type val){
        }
        type func_name(type val){
        }
}

运算符重载

class class_name{
    public:
        type operator+(type val);

多态

多态意味着调用成员函数时，会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。

1. 虚函数

在派生类中重新定义基类中定义的虚函数时，会告诉编译器不要静态链接到该函数。

class class_name{
    public:
        virtual type func_name();  // =0,就表示是纯虚函数
}

抽象类

• 如果类中至少有一个函数被声明为纯虚函数，则这个类就是抽象类。
• 抽象类不能被用于实例化对象，它只能作为接口使用
• 如果子类需要被实例化，则子类必须实现每个虚函数

class class_name{
    public:
        virtual type func_name() = 0;  // =0,就表示是纯虚函数
}

设计策略建议

• 在设计组件时，必须保持接口独立于实现，这样，如果改变底层实现，接口也将保持不变。
• 通常情况下，我们都会设置类成员状态为私有（private），除非我们真的需要将其暴露，这样才能保证良好的封装性。
• 面向对象的系统可能会使用一个抽象基类为所有的外部应用程序提供一个适当的、通用的、标准化的接口。然后，派生类通过继承抽象基类，就把所有类似的操作都继承下来。