类是对象的抽象,对象是类的实例;C++通过封装、继承、多态实现OOP:封装用private隐藏数据并提供public接口,继承用冒号语法复用父类成员,多态通过虚函数实现不同行为。

C++中的类和对象是面向对象编程(OOP)的核心概念。类是对具有相同属性和行为的一组对象的抽象描述,而对象是类的具体实例。通过类可以定义数据成员(属性)和成员函数(方法),从而实现对现实世界实体的建模。C++支持三大特性:封装、继承和多态,这些特性共同构成了面向对象编程的基础。
类使用class关键字定义,包含私有(private)、公有(public)和保护(protected)三种访问控制成员。默认情况下,类中成员为私有的,外部无法直接访问。
对象是根据类创建的实例,可以通过对象调用其公共成员函数来操作数据。
例如:
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<font face="Courier New"><strong>class Person {</strong><strong>private:</strong>
std::string name;
int age;
<p><strong>public:</strong>
void setName(const std::string& n) {
name = n;
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void setAge(int a) {
if (a > 0) age = a;
}
void introduce() const {
std::cout << "I'm " << name << ", " << age << " years old.\n";
}};
// 创建对象 Person p1; p1.setName("Alice"); p1.setAge(25); p1.introduce(); // 输出信息
封装是指将数据和操作数据的方法绑定在一起,并通过访问修饰符限制外部对内部成员的直接访问。这提高了代码的安全性和可维护性。
把字段设为private,提供public的接口函数进行访问,是一种典型的封装方式。
继承允许一个类(子类)获取另一个类(父类)的成员。它支持“is-a”关系建模,比如学生是一个人。
使用冒号语法实现继承:
<font face="Courier New"><strong>class Student : public Person {</strong>
private:
std::string studentId;
<p>public:
void setStudentId(const std::string& id) {
studentId = id;
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void study() const {
std::cout << "Student " << studentId << " is studying.\n";
}};
Student类继承了Person的所有公共成员,同时添加了自己的特有属性和行为。
多态让同一个调用在不同对象上产生不同的行为。通常通过虚函数实现运行时多态。
在基类中声明虚函数,在派生类中重写它:
<font face="Courier New"><strong>class Animal {</strong>
public:
virtual void makeSound() const {
std::cout << "Some sound\n";
}
virtual ~Animal() = default; // 虚析构函数很重要
};
<p><strong>class Dog : public Animal {</strong>
public:
void makeSound() const override {
std::cout << "Woof!\n";
}
};</p><p><strong>class Cat : public Animal {</strong>
public:
void makeSound() const override {
std::cout << "Meow!\n";
}
};
</font>使用基类指针或引用调用makeSound(),会根据实际对象类型执行对应版本:
<font face="Courier New">Animal* a1 = new Dog(); Animal* a2 = new Cat(); a1->makeSound(); // 输出 Woof! a2->makeSound(); // 输出 Meow! </font>
基本上就这些。掌握类与对象、理解封装、继承和多态的工作机制,是进入C++面向对象编程的第一步。实践中多写示例代码,体会它们如何协同工作,才能真正掌握OOP思想。
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