C++整理5_面向对象特性

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

面向对象编程是一种编程范式，它使用对象和基于类的结构来设计软件。OOP的主要特点是封装、继承和多态。

1. 封装（Encapsulation）

• 概念：封装是将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）捆绑在一起的机制。它隐藏了对象的内部状态和复杂性，只暴露出一个清晰、简洁的接口。
• 语法：在类中使用访问修饰符（如private和public）来控制成员变量和成员函数的访问权限。
• 特点：提高了代码的安全性和可维护性，因为对象的内部实现可以自由更改，而不会影响到使用该对象的代码。

示例代码：

class BankAccount {
private:
    double balance; // 私有成员变量，外部无法直接访问

public:
    BankAccount(double initialBalance) : balance(initialBalance) {}

    void deposit(double amount) {
        if (amount > 0) {
            balance += amount;
        }
    }

    double getBalance() const {
        return balance;
    }
};

int main() {
    BankAccount account(1000);
    account.deposit(500);
    std::cout << "Balance: " << account.getBalance() << std::endl;
    return 0;
}

2. 继承（Inheritance）

• 概念：继承是一种创建新类（派生类）的机制，新类继承了现有类（基类）的属性和方法，并能添加或修改功能。
• 语法：使用class Derived : public Base来声明派生类继承基类。
• 特点：支持代码重用，派生类可以扩展或修改基类的行为。

示例代码：

class Animal {
public:
    void eat() {
        std::cout << "Eating" << std::endl;
    }
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark() {
        std::cout << "Barking" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Dog myDog;
    myDog.eat(); // 继承自Animal类
    myDog.bark();
    return 0;
}

3. 多态（Polymorphism）

• 概念：多态是指允许不同类的对象对同一消息做出响应的能力。这意味着同一个接口可以被不同的对象以不同的方式实现。
• 语法：通过虚函数（使用virtual关键字）实现多态。派生类可以重写（override）基类中的虚函数。
• 特点：多态使得代码更加灵活和通用，能够处理不同类型的对象，而不需要知道对象的具体类型。

示例代码：

class Shape {
public:
    virtual void draw() const = 0; // 纯虚函数
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() const override {
        std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
    }
};

class Square : public Shape {
public:
    void draw() const override {
        std::cout << "Drawing a square" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Shape* shape1 = new Circle();
    Shape* shape2 = new Square();

    shape1->draw(); // 调用Circle的draw()
    shape2->draw(); // 调用Square的draw()

    delete shape1;
    delete shape2;
    return 0;
}

封装、继承和多态是面向对象编程的基石，它们共同提供了一种强大的方式来构建复杂和可扩展的软件系统。