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1.面向过程和面向对象初步认识
C语言是基于面向过程的,在学习C语言的时候,我们肯定学过通讯录或者学生管理系统这样的简单代码项目。在写这些项目的时候,我们注重的是过程,比如学生管理系统,我要输入一个学生的信息,就先必须要通过函数进行录入,然后有一些数据的整合需要进行计算就要调用另一个函数, 然后定期的数据的更新就要使用第三个函数等等,一个个环节都被我们分开。
C++是基于面向对象的,关注的是对象,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象直接的交互完成。我可以创建一个student的类,把各项数据处理函数当作这个类的成员,方便许多。
2.类的引用
C语言结构体中只能定义变量,在C++中,结构体内不仅可以定义变量,也可以定义函数,比如:之前在数据结构初阶中,用C语言方式实现的栈,结构体中是能定义变量;现在以C++方式实现,会发现strut中看也可以定义函数。
typedef int StackDataType;
struct Stack
{
//简易介绍struct在C++中的作用,代码实现参考数据结构栈和队列
void StackInit(size_t capacity)
{
_size = _capacity = capacity;
cout << "初始化" << _capacity << "个元素的栈" << endl;
}
void StackPush(StackDataType data)
{
cout << "插入数据"<< data << endl;
}
void StackPop()
{
_size--;
cout << "删除栈顶元素" << endl;
}
void StackSize()
{
cout << "栈的元素个数为"<< _size << endl;
}
void StackTop()
{
cout << "栈顶元素是第" << _size << "个元素"<<endl;
}
void StackDestroy()
{
cout << "栈销毁完成" << endl;
}
StackDataType* _arr;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
int main()
{
Stack s;
s. StackInit(10);
s.StackPush(1);
s.StackPush(2);
s.StackPush(3);
s.StackPush(4);
s.StackPop();
s.StackSize();
s.StackTop();
s.StackDestroy();
return 0;
}
上面结构体的定义,在C++中更喜欢用class来代替。
3.类的定义
class classname
{
//成员函数
//成员变量
};
class为定义类的关键字,classname为类的名字,{}中为类的主体,注意类定义结束时后面分号不能省略。
类体中内容成为类的成员:类中的变量成为类的属性或成员变量,类中的函数成为类的方法或者成员函数。
类的两种定义方法:
1.声明和定义全部放在类体中,需注意:成员函数如果在类中定义,编译器可能会将其当成内联函数处理。
class Date
{
public:
Date(int year = 2022, int month = 8, int day = 24)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year <<"年"<< _month << "月" << _day << "日" << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Print();
return 0;
}
2.类声明放在.h文件中,成员函数定义在.cpp文件中,注意:成员函数名前需要加类名::
4.类的访问限定符及封装
(1)访问限定符
面向对象编程最重要的特性有:抽象,封装和数据隐藏,多态,继承,代码的可重用性
在这里,讲的就是封装和数据隐藏。C++实现封装的方式:用类将对象的属性和方法结一起,让对象更加完善,通过访问权限选择性的将其接口提供给外部的用户使用。
【访问限定符说明】
1. public 修饰的成员在类外可以直接被访问
2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
3.访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到一个访问限定符开始时为止
4.如果后面没有访问限定符,作用域就到 } ,即类结束
5.class的默认访问权限为private,struct 为public(因为struct要兼容C)
注:访问限定符只在编译时有用,当数据映射到内存中,没有任何访问限定符上的区别
问题:C++中struct 和class的区别是什么?
解:C++需要兼容C语言,所以C++中struct 可以当成结构体使用。另外C++中struct 还可以用来定义类。和class定义类是一样的,区别是struct定义的类默认访问权限是public。class定义的类默认访问权限是private。注意:在继承和模板参数列表位置,struct和class也有区别。
(2)封装
面向对象的三大特型:封装,多态,继承。
封装: 将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互。
封装本质上是一种管理,让用户更方便使用类。
5.类的作用域
类定义了一个新的作用域,类的所有成员都在类的作用域中。在类体外定义成员时,需要使用 :: z作用域操作符指明属于哪个类域。
6.this指针
(1)this指针的引用
#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
Date(int year = 2022, int month = 8, int day = 24)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print();
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Date :: Print()
{
cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
}
int main()
{
Date d1(2022, 1, 1), d2(2022, 2, 2);
d1.Print();
d2.Print();
return 0;
}
Date类中由初始化和Print两种成员函数,函数体中没有关于不同对象的区分,那当d1调用初始化函数时,该函数是如何知道应该设置d1对象,而不是设置d2对象呢?
C++中通过引用this指针解决问题,即:C++编译器给每个“非静态的成员函数”增加了一个隐藏的指针参数,让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象),在函数体中所有“成员变量”的操作,都是通过改指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的,即用户不需要来传递,编译器自动完成。
(2)this指针的特性
1.this指针的类型:类类型*const,即成员函数中,不能给this指针赋值。
2, 只能在“成员函数”的内部使用
3, this指针本质上是“成员函数”的形参,当对象调用成员函数时,将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针。
4. this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参,一般情况由编译器通过ecx寄存器自由传递,不需要用户传递。
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