9、类和对象

9.1 封装

9.1.1 封装的例子

class Student {
public:string name;int age;
public:void setName(string name_) {name = name_;}
};
int main() {Student s1;s1.setName("zhangsan");return 0;
}

类中的行为都叫做成员，例如成员属性，成员变量，成员方法

9.1.2 访问权限

名称	权限范围
public	类内、类外都可以访问
protected	类内可以访问，类外不可以访问，子类可以访问
private	类内可以访问，类外不可以访问，子类不可以访问

strcut 和class 区别

默认权限不同，struct 默认权限为public，class默认权限为private

9.2 对象的初始化和清理

9.2.1 构造函数与析构函数

构造函数语法：类名（）{}

没有返回值也不需要用void修饰
函数名与类名相同
可以有参数，可以重载

析构函数语法： ~类名（）{}

没有返回值也不需要用void修饰
函数名与类名相同
不可以有参数，不可以重载
在对象销毁前会自动调用析构函数

9.2.2 构造函数的分类及调用

分类：

按照参数：有参构造函数和无参构造函数
按照类型：拷贝构造函数和普通构造函数

// 拷贝构造函数
Person（const Person &p）{age=p.age;name=p.name;
}

调用：

括号法：
- 无参构造函数调用：Person p1;
- 有参构造函数调用：Person p2(10);
- 拷贝构造函数调用：Persiong p2(p1);
显示法：
- Person p1;
- Person p2 = Person(10);
- Person p3 = Person(p2);
隐式法
- Person p1=10;// 相当远Person p1=Person(10);
- Persion p5=p4;

c++ 默认提供无参构造函数，无参析构函数以及拷贝函数

9.2.3 初始化列表

class Student {
public:string name;int age;Person():name("zhangsan"),age(10){}Person(string a,int b):name(a),age(b){}
public:void setName(string name_) {name = name_;}
};

9.2.4 类对象作为类成员

当类对象作为类成员的时候，类成员的构造方法先执行，即内对象先构造，在构造外对象
析构方法与构造方法相反

9.2.5 静态成员

使用static修饰的成员变量和成员函数称之为静态成员变量、静态成员函数

静态成员变量：
- 所有对象共享同一份数据
- 在编译阶段分配内存
- 类内声明，类外初始化
静态成员函数：
- 所有对象共享同一个函数
- 静态成员函数只能访问静态成员变量

静态成员变量

初始化

class Student {public:string name;int age;static string school;
public:void setName(string name_) {name = name_;}
};
int deliverValue(Student s);
int deliverPlace(Student* s);
string Student：：school = "黑龙江";// 静态成员变量初始化
int main() {Student s1;s1.setName("zhangsan");s1.school = "哈尔滨";// 或者直接通过某个对象初始化也可以return 0;
}

访问方式

通过对象访问 s1.school
通过类名访问 Student：：school

静态成员函数

访问方式

通过对象访问 s1.func();
通过类名访问 Student：：func();

9.3 C++对象模型和this指针

9.3.1 this指针

成员变量和成员函数式分开存储的，静态成员变量，静态成员函数，以及成员函数都是共享的，只有非静态成员变量是对属于对象的。
那么对于非静态成员函数是怎么区分是哪个对象调用自己的？C++通过提供特殊的对象指针this指针解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象。

this 指针隐含在每个非静态成员函数内部，不需要定义，直接可以使用

this指针的作用

当形参与成员变量同名时，可以用this指针来区分
在类的非静态成员函数中返回对象本身，可以使用 return *this

class Student {public:string name;int age;static string school;
public:void setName(string name) {this->name = name;}
};

在VS2022中键盘输入this.age= 会自动修正为this->age=，对于VS2022 指针的"."相当于“->”的快捷键。

9.3.2 const修饰成员函数

常函数
- 成员函数添加const后我们称这个函数为常函数
- 常函数内不可以修改成员属性
- 成员属性声明时加关键字multable后，在常函数中依然可以修改
常对象
- 声明对象前加const称该对象为常对象
- 常对象只能调用常函数

常函数如下：

void show(string name) const {cout<<this->name;
}

const 本质上是修饰的this指针

9.3 友元

全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元

9.3.1 全局函数做友元

在类中加入friend修饰的函数声明，就可以将该函数定义为当前类的友元

class Student {friend void visit(Student* s);
public:string name;int age;static string school;
private:string score;
public:void setName(string name) {this->name = name;}void show(string name) const {cout<<this->name;}
};
void visit(Student* s) {cout << s->score;
}

9.3.2 类做友元

在类中加入friend修饰的类声明，就可以将该类定义为当前类的友元

9.3.2 类做友元

在类中加入friend修饰的类声明，就可以将该类定义为当前类的友元

friend Person p;

9.3.2 成员函数做友元

在类中加入friend修饰的成员函数声明，就可以将成员函数定义为当前类的友元

	friend void GoodGay::visit();

9.4 运算符重载

9.4.1 对于加号进行重载

成员函数重载

class Person(){Person operator+（Person &p）{}
}
// 使用的时候
Person p3=p1.operator+(p2);
// 或者
Person p3=p1+p2;

全局函数重载

Person operator+（Person &p1, Person &p2）{}
// 使用的时候
operator+(p1,p2)
// 或
Person p3=p1+p2;

9.4.2 对左移运算符进行重载

在输出的时候cout<< 无法对自定义类进行输出，所以可以对<<进行重载
通常情况下不会使用成员函数重载<<。因为无法简化为cout<<p。

使用全局函数重载<<

ostream& operator<<(ostream &cout,Person &p){cout<<p.name;rerturn cout;
}

9.4.3 递增运算符重载

前置递增重载（成员函数重载）

MyInteger& operator++(){m_num++;return *this;
}

这里必须要返回引用，当不返回引用的时候，两次连续的递增操作会出现问题

MyInteger a(0);// a.m_num=0;
cout<<++(++a);// 输出2  cout 重载过的函数，输出的是a.m_num的值
cout<<a;//输出1

这是因为如果不返回引用，那么会第一次++a会返回一个a的副本，即匿名对象,然后第二次递增是对于这个副本进行递增，因此递增的结果是正确的，但是真正的a.m_num只递增了一次

后置递增重载

MyInteger& operator++(int){
MyInteger tmp=*this;m_num++;return tmp;
}

这里需要注意，后置递增两次连加本身就是无法加2的，因为后置递增是先返回原值，在执行加法，即普通的int a=0;(a++)++也是等于1，在vs2022会直接报错，显示“表达式必须是可修改的左值”

9.4.4 赋值运算符重载

Person& operator=(Person &p){// 要先对原本对象存在堆区里的数据进行释放，否则就会存在一直不释放的数据if(m_Age!=NUll){delete m_Age;m_Age=NULL;}m_Age= new int（*p.m_Age）;return *this;
}

9.4.5 关系运算符重载

Person& operator==(Person &p){if(m_Age==p.m_Age){return true;}return false;
}

9.4.6 函数调用运算符重载(仿函数）

class MyAdd{
public:void operator()(String s){cout<<s<<endl;}
}void test(){MyAdd myadd;int ret = myadd(100,100);cout<<ret<<endl;
}

9.5 继承

9.5.1 继承

class 子类：继承方式父类
（子类也叫基类，父类也叫基类）

9.5.2 继承方式

public：权限不变，即父类中的私有还是私有不可访问，受保护的还是受保护的，可以访问
protected：父类中的公共权限和保护权限在子类中全部变为保护权限，私有不可访问
private：公共权限和保护权限都变为私有权限，私有不可访问

9.5.3 继承中的对象

在父类中的任何非静态属性都会在子类中存在一份，只不过是父类的私有属性，无法访问

9.5.4 继承中的构造和析构顺序

base构造
son构造
son析构
base析构

9.5.5 继承中同名成员访问

class Base{public：Base(){m_A=100;}
}class Son :public Base{public：Son(){m_A=200;}
}int main(){Son s;cout<<"son"<<s.m_A<<endl;cout<<"Base"<<s.Base::m_A<<endl;
}

成员函数的调用方法和成员属性的调用方法类似

注意：当子类和父类中出现同名成员函数时，父类中的所有同名成员函数被隐藏，即子类中出现change（）函数，那么父类中的change(),change(int a)等等都会被隐藏，一定要调用的时候加父类作用域。

9.5.6 多继承

class 子类：继承方式父类1，继承方式父类2

在实际开发中通常不建议使用多继承，父类属性出现重名情况是每次调用都需要明确作用域

9.5.6 菱形继承

在这里插入图片描述

两个父类存在相同的属性，可以通过加作用域区分 s.Sheep:m_Age; s.Tuo:m_Age;
存在重复属性，造成了数据的冗余，浪费内存。利用虚继承来解决：class Sheep：virtual public Animal;class Tuo：virtual public Animal; 这种情况下，s.Sheep:m_Age; s.Tuo:m_Age;是同一份数据

9.6 多态

9.6.1 基本概念

静态多态：函数重载、运算符重载以及复用函数名都属于静态重载
动态多态：派生类和虚函数实现运行时多态

静态多态和动态多态的根本区别：

静态多态的函数地址早绑定，编译阶段确定函数地址
动态多态的函数地址晚绑定，运行阶段确定函数地址

class Animal{
public:virtual void speack(){// 如果不使用虚函数，那么test函数执行的时候无论输入的是小猫，小狗都是“动物在说话”cout<<"动物在说话";}
}
class Cat：public Animal{
public:void speack(){cout<<"猫在说话";}
}
void test(Animal &animal){animal.speak();
}