类是模板,对象是实例;1. 类定义成员变量和成员函数,描述一类事物的共同特征;2. 对象是类的具体实例,占用内存并可调用函数;3. 封装通过访问控制隐藏实现细节;4. 继承允许派生类复用基类成员;5. 多态使不同类对象对同一接口有不同的实现方式;使用类和对象能提升代码的可读性、可维护性和复用性,使程序设计更贴近现实世界思维,最终实现清晰、易扩展的程序结构。
c++中的类和对象是面向对象编程(OOP)的核心概念。理解它们,是掌握C++编程的关键一步。我们可以把“类”看作是一种自定义的数据类型,而“对象”则是这种类型的具体实例。
什么是类(class)?
类是一种用户自定义的类型,它将数据(成员变量)和操作这些数据的函数(成员函数)封装在一起。类就像一个模板或蓝图,用来描述某一类事物的共同特征和行为。
比如,我们可以定义一个“学生”类:
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class Student { public: std::string name; int age; void introduce() { std::cout << "我是" << name << ",今年" << age << "岁。n"; } };
这个类描述了“学生”这个概念:有名字、年龄,还能自我介绍。但它本身并不占用内存,也不代表某个具体的学生。
什么是对象(Object)?
对象是类的实例。就像用模具(类)造出的具体产品(对象)。只有创建了对象,类中的成员变量才会在内存中分配空间,成员函数才能被调用。
比如,根据上面的类创建两个对象:
Student s1; s1.name = "张三"; s1.age = 18; s1.introduce(); // 输出:我是张三,今年18岁。
这里
s1
就是一个具体的“学生”对象。你还可以创建
s2
、
s3
等多个对象,每个都有自己的数据。
面向对象的三大基本特性
理解类和对象,还需要掌握面向对象的三个核心思想:
-
封装(Encapsulation)
把数据和操作数据的方法打包在一起,并通过访问控制(如、
public
)隐藏内部实现细节。
比如,把学生的成绩设为private
,只能通过特定函数修改,防止非法赋值。
class Student { private: int score; public: void setScore(int s) { if (s >= 0 && s <= 100) score = s; } };
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继承(Inheritance)
一个类可以继承另一个类的属性和方法,实现代码复用。
比如“大学生”类可以继承“学生”类,额外增加专业、学号等信息。class CollegeStudent : public Student { public: std::string major; };
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多态(Polymorphism)
同一个接口,不同对象可以有不同的实现方式。通常通过虚函数实现。
比如“动物”类有个makeSound()
函数,狗叫是“汪汪”,猫叫是“喵喵”。
class Animal { public: virtual void makeSound() { cout << "叫了一声n"; } }; class Dog : public Animal { public: void makeSound() override { cout << "汪汪!n"; } };
类和对象的实际意义
- 代码组织更清晰:把相关的数据和操作放在一起,逻辑更清晰。
- 可维护性强:修改一个类的内部实现,不影响其他部分。
- 易于复用:通过继承和组合,避免重复造轮子。
- 贴近现实思维:我们习惯把世界看作由各种“对象”组成的,类和对象让程序设计更自然。
小结
- 类是模板,对象是实例。
- 类定义了“有什么”和“能做什么”,对象是具体的“谁”。
- 封装、继承、多态是面向对象的三大支柱。
- 使用类和对象能让程序结构更清晰、更易扩展。
基本上就这些。刚开始可能觉得抽象,写几个小例子(比如定义一个“矩形”类,计算面积周长),很快就能上手。