C++语法01-类和对象的基本概念

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1. 结构体的扩充

结构体是C语言的一种自定义的数据类型，在结构体中可以含有多种不同类型的数据。C++语言对结构体类型进行了扩充，它不仅可以含有不同类型的数据，而且还可以含有函数。

例如下面声明了一个扩充的结构体Complex:

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struct Complex{	//声明了一个名为Complex的结构体
    double real;	//复试的实部    
    double imag;	//复试的虚部
    void init(double r,double i){
        real=r;
        imag=i;
    }
    double abscomplex(){
        double t;
        t=real*real+imag*imag;
        return sqrt(t);
    }
};

结构体中的数据和成员都是结构体的成员，在C++中，通常把结构体中的数据成为数据成员，把函数称为成员函数。为了访问这些成员函数，必须先定义该结构体类型的变量，然后像访问结构体中的数据一样进行访问。

C++提供了一种比结构体更安全有效的数据类型-类。类与结构体的扩充形式十分相似。上面的结构体类型Complex可以用类改写如下：

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class Complex{	//声明了一个名为Complex的类
    double real;	//数据成员，复试的实部    
    double imag;	//数据成员，复试的虚部
    void init(double r,double i){	//成员函数
        real=r;
        imag=i;
    }
    double abscomplex(){	//成员函数
        double t;
        t=real*real+imag*imag;
        return sqrt(t);
    }
};

类是一种数据类型，它是一种用户定义的抽象的函数类型。C++规定，在默认情况下，类中的成员是私有的，结构体中成员是共有的。

2. 类的声明

可以得出，类类型声明的一般形式如下：

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class 类名{
    [private:]
    	私有数据成员和成员函数
    [public:]
        公有数据成员和成员函数
}；

说明：

(1)私有成员(用private声明)包括数据成员和成员函数只能被类内的成员函数访问，公有成员(用public声明)包括数据成员和成员函数既可被类内的成员函数访问，也可被类外的对象访问。

(2)除了private和public之外，类中的成员还可以用另一个关键字protected来说明。被protected说明的数据成员和成员函数称为保护成员。保护成员可以由本类的成员函数访问，也可以由本类的派生类的成员函数访问。

(3)数据成员可以是任何数据成员，但不能是用自动(auto)、寄存器(register)或外部(extern)进行说明。

3. 成员函数的定义

类的成员函数是函数的一种，它也有函数名、返回值类型和参数表，用法和普通函数差不多，只是它属于一个类的成员。成员函数可以访问本类中任何成员（包括private、protected、public）。

成员函数的三种定义方式

第一种：在类声明中只给出成员函数的原型，而将成员函数的定义放在类的外部。(类内声明，类外定义)

这种成员函数在类外定义的一般形式如下：

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返回值类型 类名：：成员函数名（参数表）{
    
    函数体
        
}

说明：在类声明中，成员函数的原型的参数表中可以不说明参数的名字，而只说明它们的类型。但是，在类外定义成员函数时，不但要说明参数表中的参数的类型，还必须要指出其参数名。

第二种：将成员函数直接定义在类的内部。

说明：编译器会将这些函数隐含地定义为内联成员函数。这种定义内联成员内联函数的方法没有使用关键字inline进行声明，因此称为隐式定义。

第三种：在类内函数原型声明前或在类外定义成员函数前冠以关键字inline，因此称为显示定义。

说明：可以在声明函数原型和定义函数时同时写inline，也可以在其中一处声明inline，效果是相同的。都能按内联函数处理 。使用inline定义内联函数时，必须将类的声明和内联成员函数的定义都放在同一个文件（或同一个头文件中），否则编译时无法进行代码置换。

4. 对象的定义及使用

4.1 对象的定义

可以用以下两种方法定义对象：

（1）在声明类的同时，直接定义对象。即直接在声明类的右花括号“}”后，直接写出属于该类的对象名表。例如：

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class Point{
    public:
    	void setpoint(int,int);
    	int getx();
    	int gety();
    private:
    	int x,y;
}op1,op2;

在声明类Point的同时，直接定义了对象op1,op2。

（2）声明了类之后，在使用时再定义对象。其一般形式如下：类名 对象名1，对象名2，..... ;

例如Point op1,op2;

4.2 对象中成员的访问

不论是数据成员，还是函数成员，只要是公有的，在类的外部可以通过类的对象进行访问。访问对象中的成员通常有一下三种方法。

（1）通过对象名和对象选择符访问对象中的成员

​ 其一般形式是： 对象名.数据成员名 或者 对象名.成员函数名[(实参表)]

​ 说明：.叫做对象选择符，简称点运算符

（2）通过指向对象的指针访问对象中的成员

​ 在定义对象时，若我们定义的是指向此对象的指针，则访问此对象的成员时，不能用.操作符，而应该使用->操作符。例如：

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class Date{
    public:
    	int year;
};
...
Date d,*ptr;
ptr=&d;
cout<<ptr->year;

在此，ptr->year表示ptr当前指向对象中d中的成员year，因为（*ptr)就是对象d，(*ptr).year表示的也就是对象d中的成员year。所以有如下等价关系：

图1

（3）通过对象的引用访问对象中的成员

​ 如果为了一个对象定义了一个引用，也就是为这个对象起了一个别名、因此完全可以通过引用来访问对象中的成员，其方法与通过对象名来访问对象中的成员是相同的。例如：

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class Date{
    public:
    int year;
};
...
Date d1;
Date &d2=d1;
cout<<d1.year;
cout<<d2.year;

由于d2是d1的引用（即d2和d1占有相同的存储单），因此d2.year和d1.year是相同的。

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