"面向对象程序设计(C++语言描述)"
在C++中,面向对象程序设计(Object-Oriented Programming, OOP)是一种重要的编程范式,它基于“对象”的概念,允许我们以更接近现实世界的方式组织代码。本资料主要介绍了C++中的面向对象特性,包括类和对象的基本概念、信息隐藏机制、构造函数与析构函数以及如何通过成员选择符访问类的成员。
1. **对象和类**
- **对象**:是类的具体实例,是对现实世界中具有相同属性和行为的实体的一种抽象表现。例如,一辆具体的车(如雪佛兰科鲁兹)就是一个对象,它具有品牌、颜色、价格、油耗等属性,以及移动和刹车等行为。
- **类**:是对一组具有相似属性和行为的对象的抽象描述,可以看作是自定义的数据类型。类定义了对象的结构(数据成员)和行为(成员函数)。
2. **类声明和数据成员、成员函数**
- 类声明使用关键字`class`,它定义了一个新的数据类型,包含数据成员(属性)和成员函数(方法)。数据成员存储对象的状态,而成员函数描述对象的行为。
- C++支持信息隐藏,通过`private`、`public`和`protected`关键字来控制成员的访问权限。`private`成员只能被类内的成员函数访问,`public`成员可以被任何地方访问,`protected`则提供了一种介于两者之间的保护级别。
3. **信息隐藏和封装**
- 信息隐藏是面向对象的核心原则之一,通过隐藏实现细节,提高代码的安全性和可维护性。`private`关键字用于隐藏数据,`public`用于提供对外接口,这样外部代码只能通过类提供的公共方法来操作私有数据,而不能直接访问。
4. **成员选择符和访问**
- 使用`.`成员选择符可以访问对象的公有成员,例如`object.data_member`或`object.member_function()`。如果对象是通过指针访问,需要使用`->`操作符,如`pointer->data_member`或`pointer->member_function()`。
5. **构造函数与析构函数**
- **构造函数**:在创建对象时自动调用,用于初始化对象的状态。通常,构造函数的名字与类名相同,没有返回类型。
- **析构函数**:在对象生命周期结束时(如对象超出作用域或删除动态分配的对象)自动调用,用于清理对象资源。析构函数的名字是类名前加上`~`符号。
6. **指向对象的指针**
- C++允许我们使用指针来存储对象的地址,以便在需要时引用或传递对象。使用指针可以实现动态内存管理,并且在某些情况下可以提高程序的效率。
7. **类范围和访问控制**
- 类的私有成员(`private`)在类的外部是不可见的,不能直接访问。而公共成员(`public`)和受保护成员(`protected`)则根据其访问控制级别决定是否可以从外部访问。
本资料详细讲解了C++中面向对象的基本概念,通过实例和练习帮助理解如何创建和使用类及对象,以及如何利用C++的信息隐藏机制来构建健壮的程序。学习这些内容对于深入理解和应用C++的面向对象编程至关重要。