一、类和对象

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物皆为对象，对象上有其属性和行为

例如：人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高......，行为有走、吃、睡觉

           车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯......，行为有载人

           具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

1.1 封装

1.1.1 封装的意义

① 将属性（成员属性、成员变量）和行为（成员函数、成员方法）作为一个整体（成员），表现生活中的事物

② 将属性和行为加以权限控制

封装意义一：

#include <iostream>using namespace std;#define PI 3.14class Circle
{
public:int c_r;double calculate_zc(){return 2 * PI * c_r;}
};int main(int argc, char* argv[])
{Circle circle1;circle1.c_r = 10;cout << "圆的周长为:" << circle1.calculate_zc() << endl;
}

封装意义二：

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下加以控制

访问权限有三种：

1. public 公共权限：成员 类内可以访问 类外可以访问        

2. protected 保护权限：成员 类内可以访问 类外不可以访问 子类可以访问父类中的保护内容        

 3. private 私有权限：成员 类内可以访问 类外不可以访问 子类不可以访问父类中的私有内容

1.1.2 struct和class的区别

在C++中struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同

struct默认权限为公共，class默认权限为私有

1.1.3 成员属性设置为私有

优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点2：对于写权限，可以检测数据的有效性

#include <iostream>
#include <string>using namespace std;class Student
{
private:string stu_Name; // 可读可写string stu_Num = "23S101111"; // 只读int stu_Age; // 只写public:void setName(string name) {stu_Name = name; // 可写}string getName(){return stu_Name; // 可读}string getNum(){return stu_Num; // 只读}void setAge(int age){if (age < 0 || age>150) // 检测数据有效性{cout << "年龄输入有误，已重置为0" << endl;stu_Age = 0;return;}stu_Age = age; // 只写}
};int main(int argc, char* argv[])
{Student stu;stu.setName("张三");cout << stu.getName() << endl;// stu.stu_Num = "23S101111"; 报错，不可写cout << stu.getNum() << endl; stu.setAge(150);stu.setAge(151);// cout << stu.stu_Age << endl;  报错，不可读
}

#include <iostream>using namespace std;// 立方体类设计
// 1. 创建立方体类
// 2. 设计立方体属性 获取立方体的长宽高
// 3. 设计立方体行为 获取立方体面积和体积
// 4. 分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等class Cube
{
private:double cube_L, cube_W, cube_H;public:void setL(double length){cube_L = length;}double getL(){return cube_L;}void setW(double width){cube_W = width;}double getW(){return cube_W;}void setH(double height){cube_H = height;}double getH(){return cube_H;}double calculate_S(){return  2 * (cube_L * cube_W + cube_L * cube_H + cube_W * cube_H);}double calculate_V(){return cube_L * cube_W * cube_H;}bool isSameByClass(Cube &cube){if (cube_L == cube.getL() && cube_W == cube.getW() && cube_H == cube.getH()){return	true;}return false;}
};bool isSame(Cube &cube_one, Cube &cube_two)
{if (cube_one.getL() == cube_two.getL() && cube_one.getW() == cube_two.getW() && cube_one.getH() == cube_two.getH()){return	true;}return false;
}int main(int argc, char* argv[])
{Cube cube_one;cube_one.setL(10);cube_one.setW(10);cube_one.setH(10);cout << "该立方体的表面积为:" << cube_one.calculate_S() << endl;cout << "该立方体的体积为:" << cube_one.calculate_V() << endl;Cube cube_two;cube_two.setL(10);cube_two.setW(10);cube_two.setH(11);cout << "该立方体的表面积为:" << cube_two.calculate_S() << endl;cout << "该立方体的体积为:" << cube_two.calculate_V() << endl;bool issame = isSame(cube_one, cube_two);issame == 1 ? cout << "全局函数判断两个立方体相同" : cout << "全局函数判断两个立方体不相同";cout << endl;bool issameByClass = cube_one.isSameByClass(cube_two);issameByClass == 1 ? cout << "成员函数判断两个立方体相同" : cout << "成员函数判断两个立方体不相同";cout << endl;
}

案例：判断点和圆的关系(在一个类中将另一个类作为成员，将不同的类拆成不同的文件)

#include <iostream>
#include <cmath>using namespace std;class Point
{
private:double point_X;double point_Y;
public:void set_X(double x){point_X = x;}double get_X(){return point_X;}void set_Y(double y){point_Y = y;}double get_Y(){return point_Y;}
};class Circle
{
private:Point circleCenter;double circleR;
public:void setR(double r){circleR = r;}double getR(){return circleR;}void setCircleCentre(Point p){circleCenter = p;}Point getCircleCentre(){return circleCenter;}
};void isInCircle(Circle c, Point p)
{double distance;distance = sqrt(pow(c.getCircleCentre().get_X() - p.get_X(), 2) + pow(c.getCircleCentre().get_Y() - p.get_Y(), 2));if (distance == c.getR()){cout << "点在圆上" << endl;}else if (distance < c.getR()){cout << "点在圆内" << endl;}else{cout << "点在圆外" << endl;}
}int main(int argc, char* argv[])
{Point p;p.set_X(10);p.set_Y(11);Point centre;centre.set_X(10);centre.set_Y(0);Circle circle;circle.setCircleCentre(centre);circle.setR(10);isInCircle(circle, p);return 0;
}

如何把不同的类写入不同的文件

在头文件中创建一个point.h,源文件中创建一个point.cpp

point.h

#pragma once
#include <iostream>using namespace std;class Point
{
private:double point_X;double point_Y;
public:void set_X(double x);double get_X();void set_Y(double y);double get_Y();};

point.cpp

#include "point.h"void Point::set_X(double x)
{point_X = x;
}
double Point::get_X()
{return point_X;
}
void Point::set_Y(double y)
{point_Y = y;
}
double Point::get_Y()
{return point_Y;
}

在头文件中创建一个circle.h,源文件中创建一个circle.cpp

circle.h

#pragma once
#include <iostream>
#include "point.h"using namespace std;class Circle
{
private:Point circleCenter;double circleR;
public:void setR(double r);double getR();void setCircleCentre(Point p);Point getCircleCentre();
};

circle.cpp

#include "circle.h"void Circle::setR(double r)
{circleR = r;
}
double Circle::getR()
{return circleR;
}
void Circle::setCircleCentre(Point p)
{circleCenter = p;
}
Point Circle::getCircleCentre()
{return circleCenter;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include <cmath>
#include "circle.h"
#include "point.h"using namespace std;void isInCircle(Circle c, Point p)
{double distance;distance = sqrt(pow(c.getCircleCentre().get_X() - p.get_X(), 2) + pow(c.getCircleCentre().get_Y() - p.get_Y(), 2));if (distance == c.getR()){cout << "点在圆上" << endl;}else if (distance < c.getR()){cout << "点在圆内" << endl;}else{cout << "点在圆外" << endl;}
}int main(int argc, char* argv[])
{Point p;p.set_X(10);p.set_Y(9);Point centre;centre.set_X(10);centre.set_Y(0);Circle circle;circle.setCircleCentre(centre);circle.setR(10);isInCircle(circle, p);return 0;
}