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C++类和对象到底是什么

作者:编程帮

C++ 是一门面向对象的编程语言,理解 C++,首先要理解类(Class)和对象(Object)这两个概念。下面和小编一起来学习吧

1、C++ 中的类

C++ 中的类(Class)可以看做C语言中结构体(Struct)的升级版。结构体是一种构造类型,可以包含若干成员变量,每个成员变量的类型可以不同;可以通过结构体来定义结构体变量,每个变量拥有相同的性质。

例如:

#include <stdio.h>
//定义结构体 Student
struct Student{
    //结构体包含的成员变量
    char *name;
    int age;
    float score;
};
//显示结构体的成员变量
void display(struct Student stu){
    printf("%s的年龄是 %d,成绩是 %f\n", stu.name, stu.age, stu.score);
}
int main(){
    struct Student stu1;
    //为结构体的成员变量赋值
    stu1.name = "小明";
    stu1.age = 15;
    stu1.score = 92.5;
    //调用函数
    display(stu1);
    return 0;
}

运行结果:

小明的年龄是 15,成绩是 92.500000

C++ 中的类也是一种构造类型,但是进行了一些扩展,类的成员不但可以是变量,还可以是函数;通过类定义出来的变量也有特定的称呼,叫做“对象”。

例如:

#include <stdio.h>
//通过class关键字类定义类
class Student{
public:
    //类包含的变量
    char *name;
    int age;
    float score;
    //类包含的函数
    void say(){
        printf("%s的年龄是 %d,成绩是 %f\n", name, age, score);
    }
};
int main(){
    //通过类来定义变量,即创建对象
    class Student stu1;  //也可以省略关键字class
    //为类的成员变量赋值
    stu1.name = "小明";
    stu1.age = 15;
    stu1.score = 92.5f;
    //调用类的成员函数
    stu1.say();
    return 0;
}

运行结果与上例相同。

对于熟悉 C++ 的读者,这段代码并不规范,请忽略这一细节,本节的重点是引入类和对象的概念。这套 C++ 教程是在C的基础上编写的,我并不希望一开始就提出过多的 C++ 概念,让读者吃不消,我希望读者从C逐渐过渡到 C++,从第二章开始编写规范的 C++ 代码。也就是说,包括本节在内,第一章有很多不规范的 C++ 代码,再次请熟悉 C++ 的读者忽略。

class public 都是 C++ 中的关键字,初学者请先忽略 public(后续会深入讲解),把注意力集中在 class 上。

C语言中的 struct 只能包含变量,而 C++ 中的 class 除了可以包含变量,还可以包含函数。display() 是用来处理成员变量的函数,在C语言中,我们将它放在了 struct Student 外面,它和成员变量是分离的;而在 C++ 中,我们将它放在了 class Student 内部,使它和成员变量聚集在一起,看起来更像一个整体。

结构体和类都可以看做一种由用户自己定义的复杂数据类型,在C语言中可以通过结构体名来定义变量,在 C++ 中可以通过类名来定义变量。不同的是,通过结构体定义出来的变量还是叫变量,而通过类定义出来的变量有了新的名称,叫做对象(Object)。

在第二段代码中,我们先通过 class 关键字定义了一个类 Student,然后又通过 Student 类创建了一个对象 stu1。变量和函数都是类的成员,创建对象后就可以通过点号.来使用它们。

可以将类比喻成图纸,对象比喻成零件,图纸说明了零件的参数(成员变量)及其承担的任务(成员函数);一张图纸可以生产出多个具有相同性质的零件,不同图纸可以生产不同类型的零件。

类只是一张图纸,起到说明的作用,不占用内存空间;对象才是具体的零件,要有地方来存放,才会占用内存空间。

在 C++ 中,通过类名就可以创建对象,即将图纸生产成零件,这个过程叫做类的实例化,因此也称对象是类的一个实例(Instance)。

有些资料也将类的成员变量称为属性(Property),将类的成员函数称为方法(Method)。

2、面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP)

类是一个通用的概念,C++、Java、C#、PHP 等很多编程语言中都支持类,都可以通过类创建对象。可以将类看做是结构体的升级版,C语言的晚辈们看到了C语言的不足,尝试加以改善,继承了结构体的思想,并进行了升级,让程序员在开发或扩展大中型项目时更加容易。

因为 C++JavaC# PHP 等语言都支持类和对象,所以使用这些语言编写程序也被称为面向对象编程,这些语言也被称为面向对象的编程语言。C语言因为不支持类和对象的概念,被称为面向过程的编程语言。

在C语言中,我们会把重复使用或具有某项功能的代码封装成一个函数,将拥有相关功能的多个函数放在一个源文件,再提供一个对应的头文件,这就是一个模块。使用模块时,引入对应的头文件就可以。

而在 C++ 中,多了一层封装,就是类(Class)。类由一组相关联的函数、变量组成,你可以将一个类或多个类放在一个源文件,使用时引入对应的类就可以。下面是C和C++项目组织方式的对比:

不要小看类(Class)这一层封装,它有很多特性,极大地方便了中大型程序的开发,它让 C++ 成为面向对象的语言。

面向对象编程在代码执行效率上绝对没有任何优势,它的主要目的是方便程序员组织和管理代码,快速梳理编程思路,带来编程思想上的革新。

面向对象编程是针对开发中大规模的程序而提出来的,目的是提高软件开发的效率。不要把面向对象和面向过程对立起来,面向对象和面向过程不是矛盾的,而是各有用途、互为补充的。如果你希望开发一个贪吃蛇游戏,类和对象或许是多余的,几个函数就可以搞定;但如果开发一款大型游戏,那你绝对离不开面向对象。

到此这篇关于C++类和对象到底是什么的文章就介绍到这了,更多相关C++类和对象内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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