<<从0到1学C++>> 第3篇 从结构到类的演变
本篇要学习的内容和知识结构概览
知识点逐条分析
结构的演化
C++中的类是从结构演变而来的, 因此咱们能够称C++为”带类的C”.ios
结构发生质的演变
C++结构中能够定义函数, 称之为成员函数编程
结构定义格式, 像这样:数组
struct 结构名 {bash
数据成员;编程语言
成员函数;函数
}; // 注意这里的分号不要忘记学习
具体的代码, 像这样:ui
struct Point {
private:
// 数据成员
double x;
double y;
public:
// 成员函数: 从新设置数据成员
void setXY(double a, double b) {
x = a;
y = b;
}
// 成员函数: 指定格式输出数据成员
void display() {
cout << x << "\t" << y << endl;
}
}; // 不要忘记分号复制代码
模型图是这样的:spa
它代表: 我定义了一个结构体, 有两个私有的数据成员x, y, 两个公有的成员函数setXY(double, x, double y), display();设计
在定义结构体时, 将数据成员使用private关键字修饰, 则产生封装性. 若是没有没定, 则默认为public
private修饰的数据成员为私有的数据成员, 必须公有的成员函数才能使用, 这就是数据的封装性.
使用方式: 结构对象.成员函数
咱们在main函数中这样使用:
// 建立结构对象
Point pointA;
// 调用成员函数
pointA.setXY(1.2, 3.4);
// 显示pointA的数据成员
pointA.display();
复制代码
注意:
若是结构的数据成员用private关键字修饰
则不能这么访问:
cout << pointA.x << endl; count << pointA.y << endl;
若是public修饰, 则能够这么访问.
不过咱们通常为了保证封装性, 将数据成员声明为private, 保证只有成员函数才能访问.
使用构造函数初始化结构对象
函数名与结构同名, 称为构造函数, 专门用于初始化结构对象
分为有参构造函数和无参构造函数
像这样:
#include <iostream>
using namespace std;
struct Point {
private:
// 数据成员
double x;
double y;
public:
// 无参构造函数
Point(){}
// 有参构造函数
Point(double a, double b) {
x = a;
y = b;
}
// 成员函数: 从新设置数据成员
void setXY(double a, double b) {
x = a;
y = b;
}
// 成员函数: 指定格式输出数据成员
void display() {
cout << x << "\t" << y << endl;
}
};复制代码
int main(int argc, const char * argv[]) {
// insert code here...
// 使用构造函数建立结构对象pointA
Point pointA(20, 30);
// 显示pointA的数据成员
pointA.display();
return 0;
}复制代码
模型图是这样的:
它代表: 我定义了一个结构体, 有两个私有的数据成员x, y, 一个无参构造函数Point(), 一个有参构造函数Point(double x, double y), 两个普通的成员函数setXY(double, x, double y), display();
从结构演变成一个简单的类
使用关键字class代替stuct, 就将一个结构演变成一个标准的类啦! 是否是So easy!
像这样:
class Point { // 这里struct 变成 class, 就完成了从结构到类的演变
private:
// 数据成员
double x;
double y;
public:
// 无参构造函数
Point(){}
// 有参构造函数
Point(double a, double b) {
x = a;
y = b;
}
// 成员函数: 从新设置数据成员
void setXY(double a, double b) {
x = a;
y = b;
}
// 成员函数: 指定格式输出数据成员
void display() {
cout << x << "\t" << y << endl;
}
};复制代码
好的, 从如今开始把咱们的目光从struct移开吧, 让咱们聚焦于class!
面向过程与面向对象
编程语言是咱们和计算机交流的桥梁, 编程技术在发展, 一样的编程语言也在发展, 编程语言从最初的0和1, 到汇编语言, 再到面向过程的语言, 再到面向对象的语言, 反应出了咱们的编程思想也在不断的进步, 面向过程只是关注解决问题的步骤, 而面向对象关注解决问题的对象, 也就是谁解决这个问题.
下面我用两个经典的例子来诠释面向过程和面向对象的区别
第一个: 五子棋游戏
面向过程是这样的:
(1)开始游戏 -> (2)黑子下棋 -> (3)绘制画面 -> (4)判断输赢 -> (5)白子下棋 -> (6)绘制画面 -> (7)判断输赢 -> (8)返回步骤(2)
面向对象是这样的:
黑白双方, 负责下棋这个操做
棋盘系统, 负责绘制画面
规则系统, 负责判断是否犯规, 输赢等
第二个: 把大象装进冰箱
面向过程是这样的:
(1)把冰箱门打开 -> (2)把大象装进去 -> (3)把冰箱门关上
面向对象是这样的:
冰箱 -> 开门
冰箱 -> 装大象
冰箱 -> 关门
冰箱是一个对象, 它有开门的操做, 装大象的操做, 关门的操做, 大象也是一个对象
总结
面向过程就是关注解决问题的步骤, 像这样: 第一步打开冰箱门, 第二步装大象, 第三步关闭冰箱门
面向对象就是关注解决问题的对象, 像冰箱, 它有开门的方法, 装大象的方法, 关门的方法
你们知道基本的区别和联系就能够啦. 也能够找我细聊哦!
面向对象程序设计的特色
面向对象的程序设计具备抽象, 封装, 继承和多态性的特色
对象
对象是系统描述客观事物的一个实体, 是构成系统的基本单位
对象用对象名, 属性(数据成员), 操做(功能函数)三要素来描述
对象名: 用来标识一个具体的对象. 如: zhangsan, lisi等
属性: 这个对象的数据成员, 也就是特征, 如: 姓名, 年龄, 性别等
操做: 这个对象所具备的行为, 如: 吃饭, 睡觉, 打豆豆等
像这样:
咱们有一个对象
对象名: zhangsan
数据成员: 姓名叫张三, 年龄18岁
成员函数: 会吃饭, 能睡觉, 还喜欢打豆豆
抽象和类
好比咱们还有一个学生对象叫李四
咱们如今有两个学生对象一个叫张三, 年龄18, 一个叫李四, 年龄20, 好比咱们还有一个学生对象叫王五, 年龄22, 假如咱们还有好多个学生.
都有姓名, 年龄的基本属性, 也有吃饭, 睡觉, 打豆豆的行为,
咱们把这些对象的共同特征进一步抽象出来, 就造成了类的概念
像这样:
这是一个类,
类名: Student
数据成员: name, age
成员函数: eat(), sleep(), dadoudou()
咱们用代码表示是这样的:
// 定义学生类
class Student {
private:
// 姓名
string name;
// 年龄
int age;
public:
// 构造方法
Student(string aName, int anAge) {
name = aName;
age = anAge;
}
// 吃饭
void eat() {
cout << name << "吃饭" << endl;
}
// 睡觉
void sleep() {
cout << name << "睡觉" << endl;
}
// 打豆豆
void dadoudou() {
cout << name << "打豆豆" << endl;
}
};
int main(int argc, const char * argv[]) {
// insert code here...
// 使用构造方法建立学生对象,
Student zhangsan("张三", 18);
// 对象方法
zhangsan.eat();
zhangsan.sleep();
zhangsan.dadoudou();
// 还能够继续建立其它学生对象, 好比李四, 王五, 赵六等
return 0;
}复制代码
类和对象的关系
类至关于模具
对象至关于用模具所制造出来的东西
类是具备相同的属性和操做的一组对象的集合
对象是这些集合当中的一个个体
这样理解:
李四是一个学生 // 正确, 由于李四是对象, 而学生是类
学生就是李四 // 错误, 学生是一个群体, 怎么多是单个个体呢
封装
一个经典的例子来加深咱们的理解吧!
电视机把各类部件都装在机箱里, 遥控器的全部部件也都装在遥控器里, 咱们经过遥控器操做电视机, 而不是咱们本身摆弄电视机的各个组件! 好比音量+, 音量-, 而不是我们去电视机里摆弄线圈!
封装性就是要求一个对象应该具有明确的功能, 并具备接口以便和其它对象相互做用, 对象内部的数据和代码是受保护的, 外界不能访问它们, 只能对象对外提供的接口能够访问它们. 增长独立, 本身的数据只能由本身来操做.
类的封装是经过定义的存取权限实现的, 分为private和public, 对象的外部只能访问对象的公有部分, 也就是public修饰的, 不能访问对象的私有部分, 也就是private修饰的.
继承
继承是一个类能够得到另外一个类的特性的机制
像这样:
好比咱们有”人”这个类, 它具备姓名, 年龄这两个属性, 吃饭这个行为
咱们又有”老师”这个类, 继承自”人”类, 因此它有继承过来的"姓名", "年龄"属性, 还有本身所独有的"职工编号"属性, 有继承过来的"吃饭"行为, 还有本身所独有的"讲课"行为.
咱们又有”学生”这个类, 继承自”人”类, 因此它有继承过来的"姓名", "年龄"属性, 还有本身所独有的"学号"属性, 有继承过来的"吃饭"行为, 还有本身所独有的"听课"行为.
总结
子类只需定义它所特有的特征, 而共享父类的特征
多态性
不一样的对象能够调用相同名称的函数, 但可致使彻底不一样的行为的现象称为多态性.
在C++中, 多态性分为两种, 一种称为编译时多态, 另外一种为运行时多态
编译时多态
也就是函数重载. 是指同一个函数名能够对应着多个函数的实现, 具体调用哪一个函数由参数个数, 参数类型等来决定
运行时多态
也就是虚函数. 在定义了虚函数后, 能够在基类的派生类中对虚函数从新定义, 以实现所想要的功能
使用类和对象
使用string对象
必须包含该类的头文件, #include <string>
像这样:
String str = “RayLee”; // 等价于 String str(“RayLee”);
复制代码
在字符串的末尾系统会加上’’\0”字符来表示字符串的结束, 可是在计算字符串长度的时候不包含'\0'
像这样:
String str2 = ‘A’; // 错误, str2是字符串对象, 不能赋值为字符
咱们能够把字符串当作是字符数组
因此咱们能够这么使用
// 字符串对象
string str = "RayLee";
// 输出字符串中的每一个字符, 其中size()为string对象的成员函数, 返回字符串长度
for (int i = 0; i < str.size(); i++) {
cout << str[i] << endl;
}
复制代码
字符串链接符号 +
做用: 将两个字符串或者字符串与字符拼接起来
像这样:
// 两个字符串拼接
string str = "RayLee";
string str2 = " is a student!";
string str3 = str + str2;
cout << str3 << endl;
// 字符串跟字符拼接
str3 = str + '!';
cout << str3 << endl;
// 现个字符相拼接是不行的
str3 = 'a' + '?'; // 错误, 这样的话就不是拼接了, 就是加法运算啦复制代码
使用string类的典型成员函数
string str = "Hello, World!";
cout << str << endl;
// size()函数: 给定字符串的长度
unsigned long size = str.size();
cout << "字符串长度: " << size << endl;
// find(要查找的字符串, 开始查找的起始位置)函数: 要查找的字符串在给定字符串的起始位置
unsigned long result = str.find("lll");
if (result >= size) {
cout << "没有查找到该字符串" << endl;
} else {
cout << "字符串起始位置为: " << result << endl;
}
// substr(起始位置, 截取长度)函数: 给定字符串的子串
string subStr = str.substr(2, 8);
cout << "截取的字符串: " << subStr << endl;
// getline()函数: 从cin对象中读出一行给string对象
string inputStr;
getline(cin, inputStr, '\n');
cout << inputStr << endl;
// swap()交换函数: 将两个string对象的内容进行交换
string str1 = "I am a student!";
string str2 = "You are a teacher!";
cout << "交换前: " << str1 << " " << str2 << endl;
str1.swap(str2);
cout << "交换后: " << str1 << " " << str2 << endl;复制代码
面向过程和面向对象不是对立的, 面向对象是创建在面向过程的基础上的, 它们是相互依存的, 面向过程关注于解决问题的步骤, 而面向对象关注于解决问题中出现的对象, 而对象中则封装了解决问题的步骤, 面向对象是更高级的语言, 但它是依赖于面向过程而存在的, 随着计算机科学与技术的发展, 出现更高级的语言也说不定呢?