c++面向对象 之 基础 类修饰符 构造函数 友元函数

1，类和对象

定义一个类，本质上是定义一个数据类型的蓝图。这实际上并没有定义任何数据，但它定义了类的名称意味着什么，也就是说，它定义了类的对象包括了什么，以及可以在这个对象上执行哪些操作。

类定义格式如下：

class Box
{
public:    //在类对象作用域内，公共成员在类的外部是可访问的。
double length; // 盒子的长度
double breadth; // 盒子的宽度
double height; // 盒子的高度
};

声明类对象：

Box Box1; // 声明 Box1，类型为 Box
Box Box2; // 声明 Box2，类型为 Box

访问数据成员：

#include <iostream>
using namespace std;
class Box
{
public:
double length; // 长度
double breadth; // 宽度
double height; // 高度
};
int main( )
{
Box Box1; // 声明 Box1，类型为 Box
Box Box2; // 声明 Box2，类型为 Box
double volume = 0.0; // 用于存储体积
// box 1 详述
Box1.height = 5.0;    //为实例的某个属性赋值，采用点号
Box1.length = 6.0;
Box1.breadth = 7.0;
// box 2 详述
Box2.height = 10.0;
Box2.length = 12.0;
Box2.breadth = 13.0;
// box 1 的体积
volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;    //访问某个实例的类中的某个属性，同样用点号，当然还要看共有还是私有
cout << "Box1 的体积：" << volume <<endl;
// box 2 的体积
volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
cout << "Box2 的体积：" << volume <<endl;
return 0;
}

定义类成员函数：

内部定义成员函数：

class Box
{
public:
double length; // 长度
double breadth; // 宽度
double height; // 高度
double getVolume(void)
{
return length * breadth * height;
}
};

外部定义成员函数，必须要使用范围解析运算符：

double Box::getVolume(void)    //类名::函数名
{
return length * breadth * height;
}

在外部定义内联的成员函数，那么你需要一个关键字：inline

class A
{
    public:void Foo(int x, int y) {  } // 自动地成为内联函数
}


// 头文件
class A
{
    public:
    void Foo(int x, int y);
}
// 定义文件，这个也是内联函数，注意inline必须与函数定义放在一块
inline void A::Foo(int x, int y){} 

调用成员函数：

#include <iostream>
using namespace std;
class Box
{
public:
double length; // 长度
double breadth; // 宽度
double height; // 高度
// 成员函数声明
double getVolume(void);
void setLength( double len );
void setBreadth( double bre );
void setHeight( double hei );
};
// 成员函数定义
double Box::getVolume(void)
{
return length * breadth * height;
}
void Box::setLength( double len )
{
length = len;
}
void Box::setBreadth( double bre )
{
breadth = bre;
}
void Box::setHeight( double hei )
{
height = hei;
}
// 程序的主函数
int main( )
{
Box Box1; // 声明 Box1，类型为 Box
Box Box2; // 声明 Box2，类型为 Box
double volume = 0.0; // 用于存储体积
// box 1 详述
Box1.setLength(6.0);
Box1.setBreadth(7.0);
Box1.setHeight(5.0);
// box 2 详述
Box2.setLength(12.0);
Box2.setBreadth(13.0);
Box2.setHeight(10.0);
// box 1 的体积
volume = Box1.getVolume();
cout << "Box1 的体积：" << volume <<endl;
// box 2 的体积
volume = Box2.getVolume();
cout << "Box2 的体积：" << volume <<endl;
return 0;
}

 2，类访问修饰符

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

public:

#include <iostream> 
using namespace std; 
class Line
{
   public:
      double length;
      void setLength( double len );    //声明成员函数
      double getLength( void );    
};
 
// 成员函数定义
double Line::getLength(void)    //外部实现成员函数
{
    return length ;
} 
void Line::setLength( double len )
{
    length = len;
} 
// 程序的主函数
int main( )
{
   Line line; 
   // 设置长度
   line.setLength(6.0);     //public支持使用类自带的成员函数修改属性值
   cout << "Length of line : " << line.getLength() <<endl; 
   //public同样支持在外部直接赋值类的属性 
   line.length = 10.0; // OK: 因为 length 是公有的
   cout << "Length of line : " << line.length <<endl;
   return 0;
}

private：

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      double length;
      void setWidth( double wid );
      double getWidth( void );
 
   private:
      double width;
};
 
// 成员函数定义，成员函数属于公有，但是操作的是私有的属性
double Box::getWidth(void)
{
    return width ;
}
 
void Box::setWidth( double wid )
{
    width = wid;
}
 
// 程序的主函数
int main( )
{
   Box box;
 
   // 对于私有变量width来说，不使用成员函数设置宽度是不行的
   // box.width = 10.0; // Error: 因为 width 是私有的
   box.setWidth(10.0);  // 只能使用成员函数设置宽度，也就是说私有的属性只有通过它自己定义的方法才能改变，外部不能改变它。
   cout << "Width of box : " << box.getWidth() <<endl;
   return 0;
}

protected：只有自己或者子类的成员函数才能访问

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Box
{
   protected:
      double width;
};
 
class SmallBox:Box // SmallBox 是派生类
{
   public:
      void setSmallWidth( double wid );
      double getSmallWidth( void );
};
 
// 子类的成员函数
double SmallBox::getSmallWidth(void)
{
    return width ;
}
void SmallBox::setSmallWidth( double wid )
{
    width = wid;
}
// 程序的主函数
int main( )
{
   SmallBox box;
   // 使用成员函数设置宽度
   box.setSmallWidth(5.0);
   cout << "Width of box : "<< box.getSmallWidth() << endl;
   return 0;
}

• 1.private 成员只能被本类成员（类内）和友元访问，不能被派生类访问；

• 2.protected 成员可以被派生类访问。

 3，构造函数和析构函数

构造函数:

c++中构造函数的名称与类的名称是完全相同的，并且不会返回任何类型，也不会返回 void。构造函数可用于为某些成员变量设置初始值。

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Line
{
   public:
      void setLength( double len );
      double getLength( void );
      Line();  // 这是构造函数，构造函数里带参数也是可以的，就和普通函数带参数一样
 
   private:
      double length;
};
 
// 成员函数定义，包括构造函数
Line::Line(void)    //定义构造函数，在class里直接定义也行。
{
    cout << "Object is being created" << endl;
}
 
void Line::setLength( double len )
{
    length = len;
}
 
double Line::getLength( void )
{
    return length;
}
// 程序的主函数
int main( )
{
   Line line;    //一旦实例化就会跑构造函数
 
   // 设置长度
   line.setLength(6.0); 
   cout << "Length of line : " << line.getLength() <<endl;
 
   return 0;
}

构造函数可以用特殊的格式来初始化类内的某些属性：

Line::Line( double len): length(len)
{
    cout << "Object is being created, length = " << len << endl;
}

//和下面的代码效果一样：
Line::Line( double len)
{
    cout << "Object is being created, length = " << len << endl;
    length = len;
}
//假设有一个类 C，具有多个字段 X、Y、Z 等需要进行初始化，同时初始化多个属性
C::C( double a, double b, double c): X(a), Y(b), Z(c)
{
  ....
}

析构函数：

类的析构函数是类的一种特殊的成员函数，它会在每次删除所创建的对象时执行。

析构函数的名称与类的名称是完全相同的，只是在前面加了个波浪号（~）作为前缀，它不会返回任何值，也不能带有任何参数。析构函数有助于在跳出程序（比如关闭文件、释放内存等）前释放资源。

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Line
{
   public:
      void setLength( double len );
      double getLength( void );
      Line();   // 这是构造函数声明
      ~Line();  // 这是析构函数声明
 
   private:
      double length;
};
 
// 成员函数定义，包括构造函数
Line::Line(void)
{
    cout << "Object is being created" << endl;
}
Line::~Line(void)
{
    cout << "Object is being deleted" << endl;
}
 
void Line::setLength( double len )
{
    length = len;
}
 
double Line::getLength( void )
{
    return length;
}
// 程序的主函数
int main( )
{
   Line line;
 
   // 设置长度
   line.setLength(6.0); 
   cout << "Length of line : " << line.getLength() <<endl;
   //line.~Line();    这样也是可以滴，手动析构以后系统还是会再检查一遍
   return 0;
}

 4，拷贝构造函数

其实就是拷贝一个对象的实例，尽管听起来简单，但是拷贝的时候一定要注意指针或者引用等，小心语法错误

#include <iostream>
//拷贝构造函数
using namespace std;
 
class Line
{
   public:
      int getLength( void );
      Line( int len );             // 简单的构造函数
      Line( const Line &obj);      // 拷贝构造函数
      ~Line();                     // 析构函数
 
   private:
      int *ptr;
};
 
// 在对象的外部定义函数内容，成员函数定义，包括构造函数
Line::Line(int len)
{
    cout << "调用构造函数" << endl;
    // 为指针分配内存
    ptr = new int;    //新建一个int数据类型
    *ptr = len;
}
 
Line::Line(const Line &obj)    //指明了要拷贝的是line这个对象，因为这个对象已经被构造过了
{
    cout << "调用拷贝构造函数并为指针 ptr 分配内存" << endl;
    ptr = new int;
    *ptr = *obj.ptr; //为啥是指针呢，因为ptr是个指针，相当于*(obj.ptr)
}
 
Line::~Line(void)
{
    cout << "释放内存" << endl;
    delete ptr;
}
int Line::getLength( void )
{
    return *ptr;
}
 
void display(Line obj)
{
   cout << "line 大小 : " << obj.getLength() <<endl;
}
 
// 程序的主函数
int main( )
{
   Line line(10);
 
   display(line);
 
   return 0;
}

返回：

调用构造函数
调用拷贝构造函数并为指针 ptr 分配内存
line 大小 : 10
释放内存
释放内存

//函数声明等一致的情况下，拷贝构造函数也可以是直接复制实例
//接上一个函数
// 程序的主函数
int main( )
{
   Line line1(10);
 
   Line line2 = line1; // 这里也调用了拷贝构造函数
 
   display(line1);
   display(line2);
 
   return 0;
}

返回是这样的：

调用构造函数
调用拷贝构造函数并为指针 ptr 分配内存
调用拷贝构造函数并为指针 ptr 分配内存
line 大小 : 10
释放内存
调用拷贝构造函数并为指针 ptr 分配内存
line 大小 : 10
释放内存
释放内存
释放内存

5，友元函数

友元函数不是类的成员函数，而是定义在类的外部，但是又能访问私有和保护成员的函数，友元函数用friend指定。

class Box
{
   double width;
public:
   double length;
   friend void printWidth( Box box );
   void setWidth( double wid );
};

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Box
{
   double width;
public:
   friend void printWidth( Box box );    //注意此处的友元函数传递的参数是类实例哦。
   void setWidth( double wid );
};

// 成员函数定义
void Box::setWidth( double wid )
{
    width = wid;
}

// 请注意：printWidth() 不是任何类的成员函数
void printWidth( Box box )
{
   /* 因为 printWidth() 是 Box 的友元，它可以直接访问该类的任何成员 */
   cout << "Width of box : " << box.width <<endl;
}
 
// 程序的主函数
int main( )
{
   Box box;
 
   // 使用成员函数设置宽度
   box.setWidth(10.0);
   
   // 使用友元函数输出宽度
   printWidth( box );
 
   return 0;
}