面向对象编程基础
类（Class）是C++面向对象编程的核心概念，它是一种用户自定义的数据类型，将数据和操作数据的函数封装在一起。
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义一个类
class Point {
private: // 私有成员，只能在类内部访问
int x;
int y;
public: // 公有成员，可以在任何地方访问
// 构造函数
Point(int x = 0, int y = 0) {
this->x = x;
this->y = y;
}
// 成员函数
void print() {
cout << "Point(" << x << ", " << y << ")" << endl;
}
// Getter函数
int getX() { return x; }
int getY() { return y; }
// Setter函数
void setX(int x) { this->x = x; }
void setY(int y) { this->y = y; }
};
int main() {
Point p1(3, 4); // 创建对象
Point p2; // 使用默认值创建对象
p1.print(); // Point(3, 4)
p2.print(); // Point(0, 0)
p2.setX(10);
p2.setY(20);
p2.print(); // Point(10, 20)
return 0;
}
| 访问修饰符 | 含义 | 可访问范围 |
|---|---|---|
| public | 公有 | 任何地方都可以访问 |
| private | 私有 | 只有类内部可以访问 |
| protected | 保护 | 类内部和派生类可以访问 |
class Student {
private:
string name;
int age;
public:
// 构造函数：对象创建时自动调用
Student(string n, int a) {
name = n;
age = a;
cout << "构造函数被调用: " << name << endl;
}
// 拷贝构造函数
Student(const Student& other) {
name = other.name;
age = other.age;
cout << "拷贝构造函数被调用" << endl;
}
// 析构函数：对象销毁时自动调用
~Student() {
cout << "析构函数被调用: " << name << endl;
}
void show() {
cout << name << ", " << age << "岁" << endl;
}
};
int main() {
Student s1("张三", 18); // 调用构造函数
s1.show();
Student s2 = s1; // 调用拷贝构造函数
s2.show();
return 0;
// 函数结束时，s2和s1依次调用析构函数
}
this 指针指向当前对象本身，用于区分成员变量和参数。
class Rectangle {
private:
int width;
int height;
public:
Rectangle(int width, int height) {
this->width = width; // this->width 成员变量
this->height = height; // height 参数
}
// 链式调用
Rectangle& setWidth(int width) {
this->width = width;
return *this; // 返回当前对象的引用
}
Rectangle& setHeight(int height) {
this->height = height;
return *this;
}
int getArea() {
return width * height;
}
};
int main() {
Rectangle r(10, 20);
// 链式调用
r.setWidth(5).setHeight(10);
cout << r.getArea() << endl; // 50
return 0;
}
点击按钮观察对象在内存中的布局：
点击按钮查看内存布局
#include <algorithm>
using namespace std;
class Fraction {
private:
int numerator; // 分子
int denominator; // 分母
// 求最大公约数
int gcd(int a, int b) {
return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}
// 约分
void reduce() {
int g = gcd(abs(numerator), abs(denominator));
numerator /= g;
denominator /= g;
if (denominator < 0) {
numerator = -numerator;
denominator = -denominator;
}
}
public:
Fraction(int num = 0, int den = 1) {
if (den == 0) {
cout << "Error: Denominator cannot be zero!" << endl;
numerator = 0;
denominator = 1;
} else {
numerator = num;
denominator = den;
reduce();
}
}
void print() {
cout << numerator << "/" << denominator << endl;
}
// 转换为浮点数
double toDouble() {
return (double)numerator / denominator;
}
// 加法
Fraction add(const Fraction& other) {
int num = numerator * other.denominator + other.numerator * denominator;
int den = denominator * other.denominator;
return Fraction(num, den);
}
};
int main() {
Fraction f1(3, 4); // 3/4
Fraction f2(1, 2); // 1/2
Fraction f3 = f1.add(f2); // 3/4 + 1/2 = 5/4
f1.print(); // 3/4
f2.print(); // 1/2
f3.print(); // 5/4
cout << f3.toDouble() << endl; // 1.25
return 0;
}