C++ 类和对象：深入浅出，开启编程之旅

2023-02-15 22:19:44

C++ 类和对象：编程世界的基石

简介：
C++ 中的类和对象是编程领域的基础概念，它们共同构成了一个强大的框架，用于构建复杂的软件应用程序。类犹如蓝图，定义了对象的结构和行为，而对象则是这些蓝图的具体实例。掌握了类和对象，你便拥有了编程世界的基石，可以构建出高耸入云的软件摩天大楼。

类和对象：
类是一个抽象概念，定义了对象的基本结构和行为。它包含数据成员（属性）和成员函数（方法），共同了对象的特征和能力。

对象是类的具体实例，是类在内存中创建的实体。它拥有类所定义的数据成员和成员函数，能够根据需要执行各种操作。创建对象的过程类似于建造房屋：先设计好蓝图（类），再根据蓝图建造房屋（对象）。

代码示例：

class Person {
    private:
        string name;
        int age;

    public:
        Person(string name, int age) : name(name), age(age) {}

        string getName() {
            return name;
        }

        int getAge() {
            return age;
        }
};

这个类定义了一个名为 Person 的类，它有 name 和 age 两个数据成员，以及两个成员函数 getName() 和 getAge()。要创建一个 Person 对象，可以使用 Person 类的构造函数：

Person person("John", 30);

这个代码创建了一个名为 person 的 Person 对象，其 name 为 "John"，age 为 30。

继承：
继承就像亲子关系，子类继承父类的属性和行为，并可以扩展或重写父类的方法，从而实现更复杂的逻辑。

派生类 和基类：子类称为派生类，父类称为基类。派生类从基类继承属性和方法，并可以添加自己的成员。

继承的好处： 继承可以减少代码重复，提高代码重用性，增强代码的可扩展性和可维护性。

代码示例：

class Employee : public Person {
    private:
        string jobTitle;

    public:
        Employee(string name, int age, string jobTitle) : Person(name, age), jobTitle(jobTitle) {}

        string getJobTitle() {
            return jobTitle;
        }
};

这个类定义了一个名为 Employee 的派生类，它从 Person 类继承 name 和 age 数据成员，并添加了一个新的 jobTitle 数据成员。

封装：
封装就像一个保险箱，它将对象的内部细节隐藏起来，只暴露必要的接口，保护数据不被非法访问或修改。

访问控制： 封装通过访问控制来实现，可以将成员标记为私有、公有或受保护，从而控制对成员的访问权限。

封装的好处： 封装提高了代码的安全性、可读性和可维护性，使程序更加健壮和可靠。

代码示例：

上面的 Person 类中，数据成员 name 和 age 被声明为私有，这意味着它们只能在 Person 类中访问。而成员函数 getName() 和 getAge() 被声明为公有，这意味着它们可以从类的外部访问。

多态性：
多态性 是面向对象编程的一大精髓，它允许对象以不同的方式响应相同的调用。

动态绑定： 多态性通过动态绑定来实现，在运行时根据对象的实际类型确定调用哪个成员函数。

多态性的好处： 多态性提高了代码的可扩展性和灵活性，使程序更加易于维护和扩展。

代码示例：

vector<Person*> persons;
persons.push_back(new Person("John", 30));
persons.push_back(new Employee("Mary", 25, "Software Engineer"));

for (Person* person : persons) {
    cout << person->getName() << endl;
}