C++学习——坚持(二)

追求适度,才能走向成功;人在顶峰,迈步就是下坡;身在低谷,抬足既是登高;弦,绷得太紧会断;人,思虑过度会疯;水至清无鱼,人至真无友,山至高无树;适度,不是中庸,而是一种明智的生活态度。

导读:本篇文章讲解 C++学习——坚持(二),希望对大家有帮助,欢迎收藏,转发!站点地址:www.bmabk.com,来源:原文

前言

努力不一定成功,但是坚持做好一件事一定很酷。

在上一篇文章 C++学习——共勉(一) 中学习了C++语言的特点和程序结构,这篇文章就简单看看面向对象的基本概念。

在这里插入图片描述

一:结构化程序设计

在面向对象程序设计方法出现之前,软件界流行的主流设计方法之一就是结构化程序设计方法,也称为面向对象的设计方法。
在机构化程序设计中,采用自顶向下、逐步求精以及模块化思想,有个著名的公式体现了这一思想:数据结构+算法=程序。可以说,程序基本上都含有顺序、选择、循环3种基本控制结构。

一个完整的c++程序包括以下几个部分:

  1. 一个主函数,可以用来调用其他函数,也叫做主程序(关于主函数是否能被调用,我在网上也查了一些资料并实验了一下:如果不加约束条件去调用主函数的话就会死循环,这时候考虑用递归的思想去调用就能运行出来。但是一般情况下不会对主函数进行调用,个人觉得c++中主函数能否被调用应该还未定义,期待前辈们指点!)
  2. 自主定义的任意多个类和全局函数
  3. 全局说明,在所有函数和类定义之外的变量说明和函数原型
  4. 必要注释
  5. 头文件

对于比较大的文件,可以根据主函数和所定义的各个类以及全局函数的功能和相互关系,可以将类和全局函数划分为几个程序文件,包括 cpp. 文件(源程序文件)和 .h 文件(头文件)。

1:面向对象的程序设计

对象就是数据+函数,也就是属性+操作。举个简单的例子:员工的姓名、职位、工资等就是一个个变量;员工进行加班、出差、摸鱼划水,或者获得提拔、炒鱿鱼等就是操作;而操作会施加于属性,比如“加班、出差、摸鱼划水”操作会修改“工资”属性;“提拔、炒鱿鱼“操作会修改”职位“属性。
用对象名标识一个个对象,用数据表示对象的属性,再用函数实现操作。
C++中使用对象名、属性、操作三要素来描述对象。

2:类模型结构

类模型结构和对象结构很相似,它们都含有属性和操作,唯一不同的是对象结构图中有对象名而没有类名;类模型结构图中有类名但没有对象名。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

二:创建类对象的基本形式

定义一个普通对象,即类变量的基本方法有两种:
方法一

类名 对象名;

类名 对象名(参数);

类名 对象名 = 类名(参数);

可以扩展为对个对象:
类名 对象名1,对象名2,....;
或者
类名 对象名 1(参数1),对象名2(参数2),...;

方法二

类名 *对象指针名 =new 类名; //使用该方法调用函数时,调用无参的构造函数,如果这个构造函数是由编译器为类提供的,那么类中成员变量不进行初始化。
或者
类名 *对象指针名 =new 类名(); //在创建对象时调用无参的构造函数。如果这个构造函数时由编辑器为类提供的,那么对类中的成员变量进行初始化。
或者
类名 *对象名指针 =new 类名(参数);
使用new创建对象时返回的是一个对象指针,这个指针指向本类刚创建的这个对象。使用new 创建的对象,必须用delete撤销。

声明对象引用(变量别名)格式:
类名 &对象引用名=对象;

声明对象指针格式:
类名 *对象指针名=对象的地址;

声明对象数组格式:
类名 对象数组名[数组大小];

例如,我们定义了一个类 A:

A b1,c1;//定义A类的对象b1和c1
A *p=&b1;//定义一个类型为A类的指针,指向对象b1
A &Q=c1;//定义A类类型对象C1的引用Q
A B[3];//定义A类类型对象的数组B,含有3个元素

在这里插入图片描述

三:类的初步知识

1:类的定义

面向对象方法中的类,是对具有相同属性中的同一类对象的抽象描述,其内部包括属性(本类的成员变量)和行为(本类的成员函数)两个主要部分,也就是类以数据为中心把相关的函数组成为一体。
在C++中,类定义的一般格式:

   class 类名
   {
   访问范围说明符:
   成员变量 1
   成员变量 2
   ...
   成员函数声明 1
   成员函数声明 2
   ...
   访问范围说明符:
   更多成员变量
   更多成员函数变量
   }

类以关键字 class 开始,后面是类名。类名的定义遵循一般的标识符命名规则,也就是字母、数字、下划线的组合并且对大小写敏感,但不能使用数字开头,也不能和系统中使用的关键字完全相同。
类是具有唯一标识符的实体,就是说类名不能完全 重复,类的定义以“ ;” 结束,大括号中的部分叫做类体。

“成员变量”是类中的一类成员,代表对象的属性,个数不限,也称为数据成员。成员变量的声明方式和普通变量的声明方式相同。“成员函数“是类中的另一类成员,代表对该类对象所含数据操作的方法,个数不限,其声明方式和普通函数的相同。
成员变量和成员函数的出现次序没有限制,一个类的成员函数之可以相互调用,类中可以不含有任何成员变量和成员函数,这样的类叫做“空类”。
成员函数既可以在类体内定义,也可以在类体外定义。如果成员函数定义在类体内部,则默认是内联函数
如果成员函数定义在类体外,则类体内必须要有函数原型,类体外函数定义的前面要有限定,格式为:

返回值类型 类名::成员函数名(参数列表)
{
成员函数的函数体
}
类名是成员函数所属类的名字, 符号 :: 是类作用域的运算符,表明它后面的成员函数是属于类名标识的这个类的。返回值类型就是这个成员函数返回值的类型。

2:类成员的可访问范围

访问范围说明符一共有三种 public(公有),private(私有),protect(保护),在类的定义中可以以任意的次序出现多次。

public 使用它修饰的类成员可以在程序任何地方被访问
private 使用它修饰的类成员仅能在本类中被访问
protect 使用它修饰的类成员能在本类内和子类中被访问

成员的可访问范围由它之前离得最近的访问范围说明符决定,如果某个成员前面没有访问范围说明符,那么对于类来说,该成员默认为私有成员。

	class A
	{
		int m,n;
	public:
		int a,b;//公有成员变量
		int func1();//公有成员函数
	private:
		int c,d;//私有成员变量
		void func2();//私有成员函数
	public:
		char e;//公有成员变量
		int f;//公有成员变量
		int func3();//公有成员函数
	}

类成员访问示例

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
class Staff
{
	private://私有成员
		string name;
		int salary;
	public://公有成员
		void setName(string);
		string getName();
		void setSalary(int);
		int getSalary();
		int averageSalary(Staff);
};
	void Staff::setName(string myname)
	{
		name=myname;
	}
	string Staff::getName()
	{
		return name;
	}
	void Staff::setSalary(int mysalary)
	{
		salary=mysalary; 
	}
	int Staff::getSalary()
	{
		return salary;
	}
	int Staff::averageSalary(Staff s1)
	{
		return (salary+s1.getSalary())/2;
	}
int main(int argc, char** argv) {
	Staff sL,sS;
	sL.setName("Linda");//name 是私有变量,不能直接访问,需要通过公有成员setName来访问
	sL.setSalary(12345);//salary 也是私有变量,需要借助公有成员 setSalary来访问
	cout<<"第一个员工的姓名和薪水是:"<<sL.getName()<<","<<sL.getSalary()<<endl;
	sS.setName("Susan");
	sS.setSalary(54321);
	cout<<"第二个员工的姓名和薪水是:"<<sS.getName()<<","<<sS.getSalary()<<endl;
	cout<<"两个员工的平均薪水是:"<<sL.averageSalary(sS)<<endl; 
	return 0;
}

输出结果:
在这里插入图片描述

3: 类的定义示例

//定义一个日期类myDate
class myDate
{
public:
	myDate();//构造函数 
	myDate(int,int,int);//构造函数 
	void setDate(int,int,int);//设置日期 
	void setDate(myDate);//设置日期 
	myDate getDate();//获取日期 
	void setYear(int);//设置年 
	int getMonth();//获取月 
	void printDate() const;//打印日期  成员函数printDate()需要使用const进行限定
private:
	int year,month,day;//成员变量,表示年,月,日 
};  
//在类体外定义成员函数
	myDate::myDate()
	{ year=2022,month=1,day=1;
	}//构造函数
	myDate::myDate(int y,int m,int d)
	{	year=y;month=m;day=d;
	}//构造函数
	void myDate::setDate(int y,int m,int d)
	{	year=y;month=m;day=d;
	 	return;
	}//设置日期
	void myDate::setDate(myDate oneD)
	{	year=oneD.year;month=oneD.month;day=oneD.day;
	 return;
	}//设置日期
	myDate myDate::getDate()
	{	return*this;
	}//获取日期;*this是自身对象
	void myDate::setYear(int y)
	{	year=y;
		return;
	}//设置年
	int myDate::getMonth()
	{	return month;
	}//设置月
	void myDate::printDate()const
	{  cout<<year<<"/"<<month<<"/"<<day;
	 return;
	}//打印日期

在myDate 类中定义了分别表示年、月、日的三个私有成员变量来访问year、month、day,并且定义了公有的访问成员函数,可用于访问这些成员变量。

setDate()是重载函数,使用不同类型的量设置一个日期。getDate()用于获取函数。通常设置函数以set 为函数名前缀,获取函数以 get 为函数名前缀。
在C++语言中,当调用一个成员函数时,系统自动向它传递一个隐含的参数,这个参数是一个指向调用该函数的对象的指针,叫做 this 指针,从而使成员函数知道对哪个对象进行操作。在程序中,可以使用关键字 this 来引用该指针。例如:如果在A类中有成员变量 date 和成员函数 getDate(),通过类A的对象a 调用函数 getDate(),那么编译系统就会把对象a 的地址赋值给函数getDate()中的this 指针,this 指针访问到的成员变量 date 就是属于对象a 的成员变量,也就是 this->date 就相当与a.date

//定义一个学生类Student
class Student
{
public:
		void setStudent(string,myDate);//设置学生信息
		void setName(string);//设置姓名
		string getName();//获取姓名
		void setBirthday(myDate);//设置生日
		myDate getBirthday();//获取生日
  	    void printStudent() const;//打印信息 
private:
		string name;
		myDate birthday;
};
//在类体外定义成员函数
	void Student::setStudent(string s,myDate d)
	{	 name=s;
		 birthday.setDate(d);
		 return;
	 }
	 void Student::setName(string n)
	 {	 name=n;
	 	 return;
	 }
	 string Student::getName()
	 {	 return name;
	 }
	 void Student::setBirthday(myDate d)
	 { 	birthday.setDate(d);
	  	return;
	  }
	  myDate Student::getBirthday()
	  {	 return birthday;
	  }
	 void Student::printStudent() const
	 {	cout<<"姓名"<<name<<"/"<<"\t 生日";
		birthday.printDate();//调用类myDate 的成员函数
	 	cout<<endl; 
	 }

定义类时,类的成员变量的类型不仅可以是系统内置的基本数据类型,还可以是类类型:定义学生类Student ,它包含姓名,生日,专业等属性,姓名可以用系统定义好的类string来表示生日可以用 定义好的类myDate 来表示。

在这里插入图片描述

四:访问对象的成员

1:使用对象访问成员变量与调用成员函数

定义了类和对象后就可以访问对象的成员。通过对象访问成员变量的一般格式:

对象名.成员变量名

调用成员函数的一般格式:

对象名.成员函数名(参数表)

程序举例

验证Student 类功能的驱动程序

#include <iostream>
#include <string> 
#include "myDate.h"
#include "Student.h"
using namespace std; 
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char** argv) {
	Student ss;
	int y,m,d;
	string name_;
	cout<<"请输入学生的姓名和生日" <<endl;
	cin>>name_>>y>>m>>d;
	ss.setStudent(name_,myDate(y,m,d));//创建Student的对象 ss,这里要考虑到成员名的访问范围,需要通过类Student 提供的公有访问方法即setStudent()才能将键盘读入的字符串赋值给对象ss。
	ss.printStudent();
	return 0;
}

输出结果:
在这里插入图片描述

2:使用指针访问对象的成员

我们将程序主函数修改一下:

int main()
{ 	Student ss;
		int y,m,d;
		string name_;
		Student *st=&ss;//指针st,指向ss,并使用&ss给指针赋初值
		cout<<"请输入学生的姓名和生日";
		cin>>name_>>y>>m>>d;
		st->setStudent(name_,myDate(y,m,d));//指针操作符  指针名->成员名
		st->printStudent();
		return 0;
}

3:使用引用访问对象的成员

int main()
{
	Student ss;
	int y,m,d;
	string name_;
	Student &sn=ss;//ss的别名sn,sn和ss成为同一个对象的不同名字
	cout<<"请输入学生的姓名和生日";
	cin>>name_>>y>>m>>d;
	sn.setStudent(name_,myDate(y,m,d));//访问成员时采用点操作符 引用名.成员名
	sn.printStudent();
	return 0;

在这里插入图片描述

五:标识符的作用域与可见性

每个标识符都有各自的作用域(指的是标识符的有效范围,也就是它在程序中的存在区域)和可见性(是指在程序中的哪个区域里可以使用),对于同一个标识符来说,这两个区域可能是不完全重合的。类名、函数名、变量名等都是标识符。
c++中的标识符的作用域有函数原型作用域、局部作用域(块作用域)、类作用域和命名空间作用域。

1:函数原型作用域

在声明函数时原型时形参的作用范围就是函数原型作用域,这是c++程序中最小的作用域,生命周期最短:

double area(double d)
d为参数,作用域是原型作用域,即标识符d的作用范围在函数 area 形参列表的左右括号之间,在程序的其他地方不能应用这个标识符。

函数原型作用域的作用范围就在括号中

2:局部作用域

程序中使用相匹配的一对大括号括起来的一段程序叫做块。作用域局限在块内的叫做局部作用域:
在这里插入图片描述

3:类作用域

类可以被看作是一组有名字的成员的集合,类X的成员m具有类作用域,对m的访问方式有:
如果在类X 的成员函数中没有声明同名的局部作用域标识符,就可以在该函数内直接访问成员m;
在类外,可以通过表达式x.m或X::m进行访问;还可以通过ptr->来访问,其中ptr是指向类X的一个对象的指针

4:命名空间作用域

命名空间是为了消除同名引起的歧义,具有命名空间作用域的变量也叫做全局变量。定义命名空间的一般格式:

namespace 命名空间名
{
	命名空间内的各种声明(函数声明等)
}

c++标准库中所有的标识符都定义在一个名为std 的命名空间中,因此在程序的示例部分中都出现了:using namespace std;

在这里插入图片描述

总结

当我们在实施自己的计划,追求自己的理想时,如果能够坚持下去,再坚持下去,或许我们在年老甚或离开人世的时候,会少一些遗憾。
在这里插入图片描述

如有不足,还请指正,感谢!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

文章由极客之音整理,本文链接:https://www.bmabk.com/index.php/post/130043.html

(0)
飞熊的头像飞熊bm

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
极客之音——专业性很强的中文编程技术网站,欢迎收藏到浏览器,订阅我们!