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C++中类(class)的基本概念与用法

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在C++中,类(class)是面向对象编程的一个核心概念。它提供了一种将数据和方法组合在一起的方式,从而创建出程序的基本构建模块。以下是关于C++中类的基本概念与用法的详解:

基本概念

  1. 类的定义

    • 类是对象的蓝图或模板。它定义了对象的属性(数据成员)和行为(成员函数或方法)。
    • 在C++中,类通过关键字class定义。
  2. 对象

    • 对象是类的实例化。一个类可以创建多个对象,每个对象都有自己独立的属性。
  3. 成员变量

    • 也称为属性或字段,它们是类中用来存储对象状态的数据。
  4. 成员函数

    • 也称为方法,它们定义了类的行为,可以操作成员变量。
  5. 访问控制

    • 类的成员可以通过访问修饰符来定义其访问级别:public(公共)、protected(受保护)和private(私有)。
    • public:成员可以从类外访问。
    • private:成员只能从类的内部或友元(friend)中访问。
    • protected:成员可以从其派生类中访问。

类的用法

  1. 定义类

    1. class MyClass {
    2. private:
    3. int myPrivateVar;
    4. public:
    5. int myPublicVar;
    6. void setPrivateVar(int value) {
    7. myPrivateVar = value;
    8. }
    9. int getPrivateVar() {
    10. return myPrivateVar;
    11. }
    12. };
  2. 创建对象

    • 使用类创建对象需要通过声明类的实例。例如:
    1. MyClass obj;
  3. 访问成员变量和函数

    • 使用成员访问操作符.访问对象的成员。
    1. obj.myPublicVar = 10;
    2. obj.setPrivateVar(5);
    3. int value = obj.getPrivateVar();
  4. 构造函数和析构函数

    • 构造函数:与类名相同的函数,用于对象初始化。当对象创建时自动调用。
    1. MyClass() {
    2. // 初始化代码
    3. }
    • 析构函数:在类名前加~,用于对象销毁时的清理工作。
    1. ~MyClass() {
    2. // 清理代码
    3. }
  5. 继承

    • C++支持类的继承,允许从一个基类派生出一个或多个子类。
    1. class DerivedClass : public MyClass {
    2. // DerivedClass继承了MyClass的成员
    3. };
  6. 多态性

    • C++支持多态,允许通过基类指针或引用调用派生类中的覆写方法。
    • 这通常通过虚函数实现:
    1. class Base {
    2. public:
    3. virtual void print() {
    4. std::cout << "Base class print" << std::endl;
    5. }
    6. };
    7. class Derived : public Base {
    8. public:
    9. void print() override {
    10. std::cout << "Derived class print" << std::endl;
    11. }
    12. };

这些是C++类的基本概念与用法。类提供了对数据和行为的抽象描述,使得代码更易于维护和重用。

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