C++語言程式設計

第四章 類與物件（上）

一、面向物件程式設計的基本特點
1.抽象：對具體問題（物件）進行概括，抽出一類物件的公共性質并加以描述的程序，
一個問題的抽象分為兩方面：資料抽象<描述某類物件的屬性和狀態>和行為抽象<描述某類物件的共同行為或功能特征>，（或稱功能抽象和代碼抽象），
eg：時鐘程式：用三個整型來存盤時分秒——資料抽象
int hour,int minute,int second
時鐘具有顯示時間，設定時間的功能——行為抽象
showTime(),setTime()
2.封裝：將抽象得到的資料和行為（或功能）相結合，形成一個有機的整體，也就是將資料與操作資料的函式代碼進行有機的結合，形成類，（資料和函式都為類的成員）
eg：在抽象的基礎上，將時鐘的資料和功能封裝起來，構成一個時鐘類，
class Clock{ //定義了關于Clock的類
public: //外部介面
void setTime(int newH,int newM,int newS);
void showTime();
private: //私有資料
int hour,minute,second;
}；
3.繼承： 允許程式員在保持原有類特性的基礎上，進行更具體、更詳細的說明，（在一般概念上派生出特殊概念）
4.多型：多型性指一段程式能夠處理多種型別物件的能力，多型性分為四種形式來實作：強制多型（將一種型別的資料轉化成另一種型別的資料）、多載多型（同一名字賦予不同的含義）、型別引數化多型、包含多型（后兩種屬于一般多型性，是真正的多型性），
二、類和物件
1.類是對邏輯上相關的函式與資料的封裝，對問題的抽象描述，在面向物件程式設計中，程式模塊是由類構成的，
（另一種理解：每一種程式語言的基本型別都是有限的，每一種資料型別都包括了資料本身的屬性以及對資料的操作，類相當于一種用戶自定義的型別，原則上我們可以自定義無限多種新型別）
2.類的定義：
class 類名稱{
public：外部介面
protected：保護型成員
private：私有成員
}；
3.類成員的訪問權限：
<1>類的成員包括資料成員與函式成員，是不可分割的兩個方面，
<2>訪問控制屬性有三種：公有型別（public）、私有型別（private）、保護型別（protected）
a.公有型別成員定義了類的外部介面，對于時鐘類，從外部只能呼叫setTime()和showTime()這兩個公有型的函式成員來改變或查看時間，
b.私有成員只能被本類的成員函式訪問，來自類外部的任何訪問都是非法的，這樣，私有成員就完全隱蔽在類中，保護了資料的安全性，
c.保護型別成員的性質和私有成員的性質相似，其差別在于繼承程序中對產生的新類影響不同，（就像一個籠子一樣，給派生類提供一些特殊的訪問權限）
4.物件：在c++中，類的物件就是該類的某一特定物體（實體），
eg：將整個公司的雇員看作一個類，那么每一個雇員就是該類的某一特定物體，也就是一個物件，
a.如果將類看作是自定義的型別，那么類的物件就可以看成事該型別的變數，宣告一個物件和宣告一個一般變數相同，采用以下的形式：
類名 物件名； （eg：Clock myClock；）
b.訪問物件的成員，采用的是“.”運算子，訪問資料成員的一般形式是：
物件名.資料成員名
eg：訪問類Clock的物件myClock的函式成員showTime（）的方式如下：
myClock.showTime()
5.類的成員函式：描述類的行為，程式演算法的實作部分，例如時鐘類成員函式setTime()和showTime（），
a.實作成員函式具體形式：
回傳值型別 類名：：函式成員名（引數表)
{
函式體
}
eg： void Clock::setTime(int newH,int newM,int newS)
{ hour=newH;
mintune=newM;
second=newS;
}
b.呼叫成員函式：呼叫一個成員函式與呼叫普通函式的差異在于需要使用“.”運算子指出呼叫所針對的物件，這一個物件在本次呼叫中稱為目的物件，eg：myClock.showTime() 呼叫函式showTime時，myClock就是這一呼叫程序中的目的物件，
c…帶有默認引數值的成員函式：一定要寫在類定義中
class Clock{
public:
void setTime(int newH=0,int newM=0,int newS=0)
…};
d.行內成員函式：函式成員需要被頻繁呼叫，而且代碼簡單，
行內函式的宣告有兩種方式：顯式宣告和隱式宣告
顯式宣告：在函式體實作時，在函式回傳值前面加上inline
eg：inline void Clock::showTime(){
cout…
}
隱式宣告：將函式體放在類里
eg：public:
void showTime(){
cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl;
}
…
三、建構式與解構式
1.物件的初始化：定義物件的時候進行的資料成員設定（物件類似于變數），c++程式中初始化和清理作業，分別由建構式和解構式完成，
2.建構式的作用就是在物件被創建時利用特定的值構造物件，將物件初始化為一個特定的狀態，建構式的定義不是必須的，如果未定義，編譯器會自動生成一個隱含的默認建構式，建構式在物件被創建的時候將被自動呼叫，
建構式的特點：函式名和類名相同；無回傳值；通常被宣告為公有函式；可以是行內函式，可以帶形參，可多載（不帶形參的建構式為默認函式），
eg：
class Clock{
public:
Clock(int newH,int newM,int newS); //建構式
void setTime(int newH,int newM,int newS);
void showTime();
private:
int hour,minute,second;
};
Clock::Clock(int newH,int newM,int newS){ //建構式的實作
hour=newH;
minute=newM;
second=newS;
}
int main(){
Clock c(0,0,0);
c.showTime();
c.setTime(8,23,3);
return 0;
}

3.復制建構式：其形參是本類的物件的參考，其作用是使用一個已經存在的物件（由復制建構式的引數指定），去初始化同類的一個新物件，
a.如果沒有定義類的復制建構式，系統會在有必要的時候自動生成一個隱含的復制建構式，其功能是把初始值物件的每個資料成員的值都復制到新建立的物件中，
b.
class 類名
{
public:
類名（形參表）； //建構式
類名（類名&物件名）；//復制建構式
…}；
類名：：類名（類名&物件名）； //復制建構式的實作
{
函式體
}
c.普通建構式是在物件創建時被呼叫，而復制建構式在以下三種情況被呼叫，
<1>當用類的一個物件去初始化該類的另一個物件，
<2>如果函式的形參是類的物件，呼叫函式時，進行形參和實參結合時，
<3>如果函式的回傳值是類的物件，函式執行完成回傳呼叫者，
4.解構式：用來完成物件被洗掉前的一些清理作業，
a.解構式是在物件的生存期即將結束時刻被自動呼叫的，呼叫完成后，物件就消失了，相應的記憶體空間也被釋放了，
b.特點：類的公有成員；它的名稱是由類名前面加“~”構成，無回傳值；不接受任何引數，eg：
class Clock{
public:
Clock(int newH,int newM,int newS); //建構式
void setTime(int newH,int newM,int newS);
void showTime();
~Clock(){} //解構式
private:
int hour,minute,second;
};