C++核心编程之类和对象一

1.类

1.类的组成

一个类通常由属性（也叫成员属性）和行为（成员函数、成员方法）组成，类有不同的访问权限（公共、保护和私有），假设现在有一个学生类Student:

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// Created by 86189 on 2024/6/1.
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#include "iostream"
using namespace std;class Student{
public:string name;int grade{};void printMessage() const{cout<<"姓名："<<name<<" 年级："<<grade<<endl;}
};int main(){Student stu;stu.name="张三";stu.grade=21107123;stu.printMessage();return 0;
}

Student stu称为创建一个对象。

2.类的访问权限

公共权限：即类内可以访问，类外也可访问。

保护权限：即类内可以访问，类外不可访问。

私有权限：即类内可以访问，类外不可访问。

#include "iostream"
using namespace std;class Student{
public:int sex;
protected:int age;
private:int height;
};int main(){Student s{};s.sex = 1;
//    s.age = 18;
//    s.height = 180;return 0;
}

类内：class内。

从上边示例可以看到，在类外无法访问保护和私有权限的成员属性。但在类内可以访问：

#include "iostream"
using namespace std;class Student{
public:int sex;
protected:int age;
private:int height;void print(){cout << sex << endl;cout << age << endl;}
};int main(){Student s{};s.sex = 1;
//    s.age = 18;
//    s.height = 180;
//    s.print();return 0;
}

在实际应用中，通常设置私有的成员属性，再通过共有的成员函数进行操作，实现数据的可读可写，只读等等操作，同时也可以实现数据的效验。

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// Created by 86189 on 2024/6/2.
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#include "iostream"
using namespace std;class Person{
private:string name; // 姓名，私有成员，不在类的外部直接访问int age = 18; // 年龄，初始化为18int weight{}; // 体重，初始化为空值int height{}; // 身高，初始化为空值int id{}; // ID，初始化为空值public:// 获取ID值// 如果ID小于0，则设置为0；如果大于10亿，则设置为10亿// 这样做是为了确保ID的合理性和范围限制int getId(){if(id < 0){id = 0;}if (id > 1000000000){id = 1000000000;}return id;}// 设置ID值// 参数p_id: 新的ID值void setId(int p_id){id = p_id;}// 设置年龄// 参数P_age: 新的年龄值// 返回值: 设置后的年龄// 如果年龄小于0，则设置为0；如果大于150，则设置为150// 这样做是为了确保年龄的合理性和范围限制int setAge(int P_age){if(age < 0){age = 0;}if (age > 150){age = 150;}age = P_age;return age;}
};int main(){Person p; // 创建Person对象p.setId(1); // 设置对象的ID为1cout << p.getId() << endl; // 输出ID值cout << p.setAge(15) << endl; // 设置年龄为15并输出return 0;
}

3.class和struct的区别

在C++中，class和struct都可以用来定义一种新的数据类型，但它们在默认情况下和在某些其他细节上有一些重要的区别。以下是它们之间的主要区别：

1. 默认访问权限：

   • struct中的成员默认是public的，即可以从任何地方访问。
   • class中的成员默认是private的，即只能在类的内部被访问，除非在定义时特别声明为public或protected。

2. 用途：

   • 尽管struct和class在C++中可以用于定义几乎相同的数据结构，但传统上，struct更多地被用作数据的集合（即数据结构），而class则用于定义具有某些操作的对象（即封装数据和方法的对象）。

3. 继承：

   • 两者都可以用于实现继承，但由于class的默认访问权限是private，因此当使用class进行继承时，派生类无法直接访问基类的私有成员。而struct由于默认访问权限是public，因此派生类可以直接访问基类的公有成员。

4. C和C++中的差异：

   • 在C语言中，struct是唯一的用户定义数据类型，并且它只能包含数据成员（即变量）。
   • 在C++中，struct和class都可以包含数据成员和成员函数（即方法）。但如上所述，它们之间的默认访问权限不同。

5. 其他C++特性：

   • 在C++中，你还可以为struct和class添加其他特性，如模板、构造函数、析构函数、操作符重载、继承、友元等。这些特性在struct和class之间没有区别。

6. 语法糖：

   • 从语法的角度来看，class和struct是C++的“语法糖”。也就是说，除了默认访问权限不同外，它们在语法上几乎是相同的。

7. 命名约定：

   • 虽然这不是语言规则，但在某些编程环境中，程序员可能会根据命名约定来使用class和struct。例如，你可能会看到struct更多地用于定义简单的数据结构，如点（包含x和y坐标）或矩形（包含宽度和高度），而class则用于定义更复杂的对象，如汽车或人。

class和struct在C++中的主要区别在于它们的默认访问权限和可能的命名约定。但在功能上，它们几乎是一样的。