1、类定义
使用class
关键字定义类。
类名通常以大写字母开头,以符合命名规范。
类包含成员变量(也称为属性或数据成员)和成员函数(也称为方法或行为)。
class MyClass {
public: int x; // 数据成员 void setX(int value) { x = value; } // 成员函数 int getX() { return x; }
};
2、访问权限
类成员可以有三种访问权限:public
、private
和protected
。
public
成员可以在任何地方被访问。
private
成员只能在类的成员函数或友元函数中被访问。
protected
成员在类的成员函数、友元函数和派生类中被访问。
默认情况下,如果不指定访问权限,成员将被视为private
。
3、对象的创建和初始化
使用类名创建一个对象(也称为类的实例)。
构造函数用于初始化对象的状态。
析构函数用于在对象销毁时释放资源。
MyClass obj; // 调用默认构造函数
MyClass obj2(10); // 调用带参数的构造函数(假设存在)
4、访问类对象
通过对象名(或指针)和点运算符(.
)或箭头运算符(->
)访问对象的成员。
访问权限决定了哪些成员可以从外部访问。
MyClass obj;
obj.x = 5; // 假设x是public的
std::cout << obj.getX(); // 调用成员函数
5、继承
一个类(派生类)可以继承另一个类(基类)的成员。
继承允许代码重用和扩展。
派生类可以添加新的成员或覆盖基类的成员。
class Base {
public: void foo() { /* ... */ }
}; class Derived : public Base { // ...
}; Derived d;
d.foo(); // 调用继承自Base的foo()函数
6、多态性
多态性允许使用基类的指针或引用来调用派生类的成员函数。
通过虚函数和函数重写实现多态性。
class Base {
public: virtual void foo() { /* ... */ }
}; class Derived : public Base {
public: void foo() override { /* ... */ } // 重写Base的foo()函数
}; Base* ptr = new Derived();
ptr->foo(); // 调用Derived的foo()函数,表现出多态性
7、封装
封装是面向对象编程的一个基本原则,它将数据和操作数据的函数组合在一个类中。
封装隐藏了类的内部实现细节,只提供公共接口与外部交互。
8、抽象类
抽象类是一个只能被继承而不能被实例化的类。
抽象类通常包含纯虚函数(只有声明没有实现的虚函数)。
class AbstractClass {
public: virtual void foo() = 0; // 纯虚函数
};
// AbstractClass obj; // 错误:不能实例化抽象类
9、友元
友元可以是另一个类、函数或对象。
友元可以访问类的私有和保护成员。
10、运算符重载
可以在类中重新定义或重载大多数内置运算符,以便它们可以用于类的对象。
11、模板类
模板类允许定义与类型无关的类,可以在实例化时指定类型。
12、静态成员
静态成员属于类本身,而不是类的实例。
静态成员变量在所有对象之间共享值,静态成员函数可以通过类名直接调用。
13、类的嵌套
一个类可以在另一个类的定义中定义,称为嵌套类。
class OuterClass {
private: int privateData; public: class NestedClass { public: void accessOuterData(OuterClass& outer) { // NestedClass 可以访问 OuterClass 的私有成员 outer.privateData = 42; } }; NestedClass nestedObject; // OuterClass 可以包含 NestedClass 的对象 void useNestedClass() { nestedObject.accessOuterData(*this); // 调用 NestedClass 的成员函数 }
}; int main() { OuterClass outer; outer.useNestedClass(); // 通过 OuterClass 调用 NestedClass 的功能 return 0;
}
在这个示例中,NestedClass
是 OuterClass
的一个嵌套类。NestedClass
可以访问 OuterClass
的私有成员,并且 OuterClass
可以包含 NestedClass
的对象。这种嵌套关系提供了一种紧密耦合的类设计方式。