C++中的类与结构：从结构到类的转变

"面向对象编程是C++中的核心特性，它通过类和对象来实现。类是一种自定义的数据类型，它封装了数据（成员变量）和操作这些数据的方法（成员函数）。在C语言中，struct主要用于定义结构体，其成员默认为public，即可以直接访问；但在C++中，struct和class的功能得到了扩展，class则引入了访问修饰符，其成员默认为private，增加了数据安全性。 类的基本定义通常包括以下部分： 1. 数据成员（Data Members）：存储在类对象中的数据，可以是各种基本类型、其他类的对象或者数组等。 2. 成员函数（Member Functions）：也称为方法，用于操作类的数据成员，包括构造函数、析构函数、访问器、修改器等。 3. 访问修饰符（Access Specifiers）：如public、private、protected，控制成员的可见性和访问权限。 例如，`Date`类的定义如下： ```cpp class Date { private: int year; // 年份，私有成员，只能通过类的成员函数访问 int month; // 月份，私有成员 int day; // 日，私有成员 public: // 构造函数 Date(int m, int d, int y) : year(y), month(m), day(d) {} // 成员函数，设置日期 void Set(int m, int d, int y) { // 检查并设置日期 } // 判断是否为闰年 bool IsLeapYear() { return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0); } // 打印日期 void Print() { std::cout << std::setfill('0') << std::setw(4) << year << '-' << std::setw(2) << month << '-' << std::setw(2) << day << '\n'; } }; ``` 在这个例子中，`Date`类包含了三个私有数据成员`year`、`month`和`day`，以及三个公有成员函数`Set`、`IsLeapYear`和`Print`。私有成员不允许在类外部直接访问，只能通过公共成员函数来操作。这种封装性使得代码更加模块化，提高了数据安全性。 在C++中，我们还可以定义静态成员（Static Members），它们是共享的，不属于任何特定对象，而是属于类本身。此外，C++还支持友元（Friend），友元函数或友元类可以访问另一个类的私有和保护成员，打破了封装性，但有助于解决某些特定问题。 通过类，我们可以创建对象，每个对象都是类的一个实例，具有类定义的属性和行为。在面向对象编程中，我们通常会利用继承（Inheritance）、多态（Polymorphism）和封装（Encapsulation）这三个核心概念来设计和实现复杂的软件系统。继承允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的特性，多态允许不同类型的对象对同一消息做出响应，而封装则确保数据安全并隐藏实现细节。"