接上一篇文章# C++学习笔记之引用【详细版】

这一章我们来看C++中的类！

本文已参与[新人创作礼]活动，一起开启掘金创作之路。

1.什么是类

类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的一种抽象。

C++ 支持面向对象程序设计：

类是一种可以被用户自定义的数据类型

类的实例称为对象

类将数据和函数（方法）封装在一起

类是实现信息封装的基础

类中的数据和方法称为类的成员

每个类包含数据说明和一组操作数据或传递消息的函数

再来看看思维导图：

类的特性.png

2.如何定义类

类的关键字为：class

语法：

class class_name {
	Modifier:
		type var_name;
		type func(){  };
};  //这里有个分号，请不要忘记

解释：

class ：类的关键字

class_name：类的名字（符合标识符规范即可）

Modifier：类的修饰符（即类的访问属性，一共有三种，本章后面会讲）

type var_name;：类中的变量

type func(){ };：类的成员函数（方法）

3.定义类的对象

上述已经提到，类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的一种抽象。

这么理解，定义一个类就是绘制蓝图，而我们根据这个蓝图来创建若干个实例。

比如我们定义一个学生类，这个类里面可以有学生的学号，性别，班级号等等，而我们根据这个学生类就可以来创建若干个对象，即实例。

来看一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
//定义一个学生类 
class Student {
	int id_number;
	int gender;
};
//创建学生类的对象 
int main() {
	Student stu_1;
	Student stu_2;
}

在上述代码中，对象stu_1和stu_2都有各自的数据成员。

4.访问类对象

我们通过.成员运算符来访问类对象的成员注意！：

必须在public修饰符的修饰下，才能在类的外部访问对象的成员
私有的成员和受保护的成员不能直接使用成员访问运算符来访问

#include <iostream>
using namespace std;
//定义一个学生类 
class Student {
public:
//该修饰符下的成员，在类的外部是可访问的
	int id_number;
	//成员函数的定义 
	int get_id_number()
	{
		return id_number;
	}
};
int main() {
	Student stu_1;//创建学生类的对象
	
	stu_1.id_number = 1001;//初始化对象
	 
	cout<<"该学生的学号为："<<stu_1.get_id_number();//调用成员函数 
}

5.类的成员函数

一般成员函数的定义会在类外面，但也可以直接在类内部定义。前者在定义时必须明类的名称，而后者一般为一些短小的函数（5行以内），也会被默认为内联函数。

5.1.在类内定义成员函数

看段代码：

#include <iostream>
using namespace std;
class Circle {
public:
	void set_r(int x)
	{
		r = x;
	}
	double get_area()
	{
		return PI*r*r;
	}
private:
	double r; 
	const double PI = 3.1415;
};
int main() {
	Circle c;
	c.set_r(3.22);
	cout<<"圆c的面积为："<<c.get_area();
}

在C++中，我们一般将类的定义写在一个头文件里面

而函数定义不能放在头文件里面

这是因为伴随着在不同程序文件中的包含展开，函数会被编译多次

但是内联函数是可以写在头文件里头的

因为内联函数是作为全局静态属性在源程序里扩展

重点来了，类中定义的成员函数会被默认为内联函数（即便没有使用 inline 标识符）

所以在头文件里面，我们可以在类的内部定义成员函数

5.2.在类外定义成员函数

在类外定义成员函数的语法为：

返回类型类名::函数名(形参列表) {函数体}

看段代码：

date.h：

class Date {
public:
	void set_date(int, int, int);
	void print_day();
private:
	int day, month, year;
};

date.cpp：

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

void Date::set_date(int y, int m, int d) {
	year = y;
	month = m;
	day = d;
	
}

void Date::print_day() {
	cout <<"您设置的日期为："
		 << year << "/" 
		 << month << "/" 
		 << day;
}

test.cpp：

#include <iostream>
#include "date.h"
using namespace std;
int main() {
	Date day_1;
	day_1.set_date(2022, 03, 22);
	day_1.print_day();
	return 0;
}

运行结果如下：

您设置的日期为：2022/3/22

分析：

在类外定义成员函数时，我们应该加上类名和作用域区分符::

类名加作用域区分符可以起到区分的效果，即知道该成员函数属于哪一个类

比如上述代码中，数据成员day实际上全名为Date::day

没有类名的函数叫做非成员函数

5.3.小结

事实上，在开发中，我们会把类的成员函数的声明和定义分开写。并在使用时（主函数中）导入类的头文件。

一般我们会把类的成员函数的声明写在头文件里面（.h）,然后将成员函数的定义写在另一个源程序里（.cpp）

这就有点像我们使用标准库里的函数一样。

注意！导入（包含）自己编写的头文件时，应该使用双引号" "，而不是 < >。

备注：

有些时候，我们会在一个函数里定义一个类（虽然并不多见）
在函数中定义的类叫做局部类
局部类的成员函数必须得在类内部定义

6.类的访问修饰符

先来看一张思维导图：

访问修饰符.png

示例：

class A {
public:
	// 公有成员
protected:
	// 受保护成员
private:
	// 私有成员
};

在类的作用域中，任何一个成员都能访问同一个类的其他成员，一个类的全体成员是一个整体。
在类的作用域之外，其他的类若想访问这个类的成员，就会受到访问权限的制约。
而一个类的访问权限就是由访问修饰符所决定。
也就是说，我们将一个类的数据与功能给封装起来，对访问进行限制。

6.1.public

在public修饰下的成员，在类外部（普通函数或其他类的成员函数）可以访问。

我们不用设置成员函数就可以直接设置和获取公有成员的值。

事实上，当我们在开发中，想要使用某个类，就必须了解类的公有成员，去了解每个公有成员的参数，用法等等。

这就像看电视，我们只需学会如何遥控器用法即可，而不用去了解电视机的底层原理或内部构造。这种通过接口限制的方法，是类的一大特点。

6.2.protected

当我们把类的成员设置为受保护的，此时，在类的外部就不能对类的成员进行访问。

将类的成员设置为受保护的，其原因主要是不让外部访问，相对于外部函数，保护类的内部数据成员不被接触。

C++类的保护机制使得编写的程序更加可靠且易维护。

一般保护成员是在继承方面可以起作用。

比如：protected成员在子类中是可访问的。

6.3.private

private成员变量或函数在类的外部是无法访问，无法查看的。

只有类和友元函数可以访问私有成员。

如果不写访问修饰符，则类的成员属于私有成员，即private

C++类的复习笔记