C++类与对象基础教程：概念与实践

C++类与对象是面向对象编程语言中的核心概念，用于模拟现实世界中的实体和它们的行为。本练习文档涵盖了C++中类与对象的基本概念、构造与析构函数、成员函数的访问控制、数据封装、对象实例化以及友元关系等多个重要知识点。 1. **类与对象基础** - 类定义的关键字是`class`，其中数据成员通常被声明为私有，以便保护其内部状态，而函数成员通常设置为公有，以便外部可以直接访问。 - 访问限定符如`public`、`private`和`protected`用来控制类成员的可见性和访问权限。默认情况下，成员为`private`，意味着只有类的成员函数或友元函数才能访问。 - 构造函数负责创建对象实例，即使未显式定义，编译器会自动生成默认构造函数，但默认构造函数不执行对象初始化。 - 复制构造函数接受一个对象的副本作为参数，用于创建新对象的副本，如果没有显式定义，编译系统会提供默认版本。复制构造函数用于对象的浅复制、参数传递和初始化列表等场景。 - 析构函数在对象生命周期结束时自动调用，主要用于清理资源，编译器默认提供析构函数，但不会执行特定清理任务。 2. **面向对象特性** - 类与对象的概念反映客观世界中的实体及其属性和行为，封装性则是将数据和操作结合在一起，隐藏实现细节，只暴露必要的接口。 - 引用作为函数参数可以实现数据交换，因为实参通过引用传递的是实际对象的地址，而非复制。实参不能为引用是因为引用必须始终引用某个对象，不能是临时变量。返回值为引用的函数可以作为左值，因为它们返回的是一个可修改的对象。 3. **类的成员函数** - 默认构造函数是无参数的构造函数，可以有一个或多个。当类没有显式定义时，系统默认提供。 - 复制构造函数用于对象的复制、初始化列表和作为函数参数传递对象。 - 友元函数访问对象成员时，需要使用对象名加上`.`运算符，这是为了确保访问权限符合限定符规则，防止直接访问私有成员。 4. **静态成员** - 静态数据成员属于类，而不是对象，所有对象共享同一份静态数据。静态函数也是类的一部分，不依赖于特定对象实例。 5. **访问控制和友元函数** - 成员函数定义为私有的目的在于保护类的内部实现，避免外部随意修改。友元函数是特殊的朋友，它们突破了访问限制，可以在类外部访问类的私有和保护成员。 6. **选择题答案** - 数据封装形成的是`对象`，它是数据和操作的集合。 - 类的实例化是指创建类的对象。 - 类中的函数成员可以在类体内外定义，B选项正确。 总结：掌握C++中的类与对象是编程实践的基础，理解并熟练运用构造函数、析构函数、访问控制、引用和静态成员等概念，有助于编写高效、可维护的面向对象代码。同时，了解友元关系的特点及其优缺点，能帮助开发者更好地设计和管理类的内部结构。