什么是物件

任何事物都是一個物件, 也就是傳說中的萬物皆為物件.
物件的組成:

• 資料: 描述物件的屬性
• 函式: 描述物件的行為, 根據外界的資訊進行相應操作的代碼
• 具有相同的屬性和行為的物件抽象為類 (class)
• 類是物件的抽象
• 物件則是類的特例

面向程序 vs 面向物件

面向程序

面向程序的設計:

• 圍繞功能, 用一個函式實作一個功能
• 程式 = 演算法 +資料結構
• 演算法和資料結構兩者互相獨立, 分開設計

面向物件

面向物件的設計:

• 把演算法和資料封裝在一個物件中
• 設計所需要的歌者類和物件
• 向有關物件發送訊息
• 物件 = 演算法 + 資料結構
• 程式 = 物件*n + 訊息

什么是類

在 C++ 中, 用類來描述物件. 類屬于用戶自定的資料型別, 并且該型別的資料具有一定的行為能力, 也就是類中所描述的方法. 通常來說一個類的定義包含兩部分的內容, 一是該類的屬性, 二是該類的所擁有的方法.

類的格式

格式:

class 類名
{
    public:
    //公共的行為或屬性

    private:
    //私有的行為或屬性
};

例子:

main.cpp:

#include "Student.h"

using namespace std;

int main() {
    Student student1(1, "Little white", 'f');

    student1.display();
    return 0;
}

Student.cpp:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;




Student::Student(int n, string p, char g) {
    num = n;
    name = p;
    gender = g;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
}

Student.h:

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;


class Student {
private:  // 私有成員
    int num;  // 學號
    string name;  // 名字
    char gender;  // 性別
public:
    Student(int num, string name, char gender);
    void display();
};


#endif //PROJECT1_STUDENT_H

輸出結果:

num: 1
name: Little white
gender: f

類的成員函式

類的成員函式是一個類的成員, 在類體重宣告.

注: 如果一個類中不包含成員函式, 就等同于 C 語言中的結構體了, 體現不出類在面向物件程式設計中的作用.

函式訪問權限

一般的做法: 講需要被外界呼叫的成員函式指定為 public, 它們是類的對外介面. (有的函式只被本類中的成員函式呼叫, 以支持其他的函式操作, 應該將它們制定為 private)

私有的成員函式只能被本類中的其他成員函式所呼叫, 而不能被類外呼叫. 成員函式可以訪問本類中任何成員 (包括私有和公用的), 可以參考在本作用域中有效的資料.

呼叫成員函式的權限:

• private: 私有的
• public: 公有的
• protected: 受保護的

訪問物件中成員的 3 種方法:

1. 通過物件名和成員運算子訪問物件中的成員
2. 通過指向物件的指標訪問物件中的成員
3. 通過物件的參考變數訪問物件中的成員

方法一

通過物件名和成員運算子訪問物件中的成員.

Time 類:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

main:

int main() {
    Time time;
    time.set_time(6, 6, 6);
    time.show_time();

    return 0;
}

輸出結果:

6:6:6

方法二

通過指向物件的指標訪問物件中的成員.

Time 類:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

mian:

int main() {

    Time time;  // 實體化time
    time.set_time(6, 6, 6);  // 設定時間

    Time *p = &time;  // 定義指標, 指向time地址
    p->show_time();
    (*p).show_time();

    return 0;
}

輸出結果:

6:6:6
6:6:6

方法三

通過物件的參考變數訪問物件中的成員.

參考變數共占同一段存盤單元. 實際上它們是同一個物件, 只是不同的面子表示而已.

Time 類:

#ifndef PROJECT1_TIME_H
#define PROJECT1_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    void set_time(int h, int m, int s);
    void show_time();
};

#endif //PROJECT1_TIME_H

mian:

int main() {

    Time time1;  // 實體化time
    time1.set_time(6, 6, 6);  // 設定時間
    
    Time &time2 = time1;
    time2.show_time();

    return 0;
}

輸出結果:

6:6:6

inline 成員函式

使用內置函式只是影響編譯程序. 使用內置函式可以節省運行時間, 但卻增加了目標程式的長度:

內置函式:

• 一般只將規模很小而使用頻繁的函式宣告為內置函式
• 內置函式中不能包括復雜的控制陳述句, 如回圈陳述句和 switch 陳述句
• 對函式做 inline 宣告, 只是程式設計者對編譯系統提出的一個建議, 而不是指令性的

例子:

# include <iostream>

using namespace std;

inline int max(int, int, int);

int main() {
    int i = 10, j = 20, k = 40, m;
    m = max(i, j, k);
    cout << "max= " << m << endl;

    return 0;
}
inline int max(int a, int b, int c){
    a = b > a ? b : a;
    a = c > a ? c : a;
    return a;
}