C++類的定義和對(duì)象的創(chuàng)建詳解
前言:
類和對(duì)象是 C++ 的重要特性,它們使得 C++ 成為面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言,可以用來(lái)開(kāi)發(fā)中大型項(xiàng)目,本節(jié)重點(diǎn)講解類和對(duì)象的語(yǔ)法,如果你對(duì)它們的概念還不了解,請(qǐng)先閱讀《C++類和對(duì)象到底是什么》。
類是創(chuàng)建對(duì)象的模板,一個(gè)類可以創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象,每個(gè)對(duì)象都是類類型的一個(gè)變量;創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程也叫類的實(shí)例化。每個(gè)對(duì)象都是類的一個(gè)具體實(shí)例(Instance
),擁有類的成員變量和成員函數(shù)。
有些教程將類的成員變量稱為類的屬性(
Property
),將類的成員函數(shù)稱為類的方法(Method)。在面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言中,經(jīng)常把函數(shù)(Function)稱為方法(Method)。
與結(jié)構(gòu)體一樣,類只是一種復(fù)雜數(shù)據(jù)類型的聲明,不占用內(nèi)存空間。而對(duì)象是類這種數(shù)據(jù)類型的一個(gè)變量,或者說(shuō)是通過(guò)類這種數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建出來(lái)的一份實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù),所以占用內(nèi)存空間。
1、類的定義
類是用戶自定義的類型,如果程序中要用到類,必須提前說(shuō)明,或者使用已存在的類(別人寫(xiě)好的類、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類等),C++語(yǔ)法本身并不提供現(xiàn)成的類的名稱、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。
一個(gè)簡(jiǎn)單的類的定義:
class Student{ public: //成員變量 char *name; int age; float score; //成員函數(shù) void say(){ cout<<name<<"的年齡是"<<age<<",成績(jī)是"<<score<<endl; } };
class
是 C++ 中新增的關(guān)鍵字,專門(mén)用來(lái)定義類。Student
是類的名稱;類名的首字母一般大寫(xiě),以和其他的標(biāo)識(shí)符區(qū)分開(kāi)。{ }內(nèi)部是類所包含的成員變量和成員函數(shù),它們統(tǒng)稱為類的成員(Member
);由{ }包圍起來(lái)的部分有時(shí)也稱為類體,和函數(shù)體的概念類似。public
也是 C++ 的新增關(guān)鍵字,它只能用在類的定義中,表示類的成員變量或成員函數(shù)具有“公開(kāi)”的訪問(wèn)權(quán)限,初學(xué)者請(qǐng)先忽略該關(guān)鍵字,
注意:在類定義的最后有一個(gè)分號(hào);,它是類定義的一部分,表示類定義結(jié)束了,不能省略。
整體上講,上面的代碼創(chuàng)建了一個(gè) Student
類,它包含了 3 個(gè)成員變量和 1 個(gè)成員函數(shù)。
類只是一個(gè)模板(Template
),編譯后不占用內(nèi)存空間,所以在定義類時(shí)不能對(duì)成員變量進(jìn)行初始化,因?yàn)闆](méi)有地方存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。只有在創(chuàng)建對(duì)象以后才會(huì)給成員變量分配內(nèi)存,這個(gè)時(shí)候就可以賦值了。
類可以理解為一種新的數(shù)據(jù)類型,該數(shù)據(jù)類型的名稱是 Student
。與 char
、int
、float
等基本數(shù)據(jù)類型不同的是,Student
是一種復(fù)雜數(shù)據(jù)類型,可以包含基本類型,而且還有很多基本類型中沒(méi)有的特性,以后大家會(huì)見(jiàn)到。
2、創(chuàng)建對(duì)象
有了 Student
類后,就可以通過(guò)它來(lái)創(chuàng)建對(duì)象了,例如:
Student liLei; //創(chuàng)建對(duì)象
Student
是類名,liLei
是對(duì)象名。這和使用基本類型定義變量的形式類似:
int a; //定義整型變量
從這個(gè)角度考慮,我們可以把 Student 看做一種新的數(shù)據(jù)類型,把 liLei 看做一個(gè)變量。
在創(chuàng)建對(duì)象時(shí),class 關(guān)鍵字可要可不要,但是出于習(xí)慣我們通常會(huì)省略掉 class 關(guān)鍵字,例如:
class Student LiLei; //正確 Student LiLei; //同樣正確
除了創(chuàng)建單個(gè)對(duì)象,還可以創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組:
Student allStu[100];
該語(yǔ)句創(chuàng)建了一個(gè) allStu
數(shù)組,它擁有100個(gè)元素,每個(gè)元素都是 Student 類型的對(duì)象。
3、訪問(wèn)類的成員
創(chuàng)建對(duì)象以后,可以使用點(diǎn)號(hào).來(lái)訪問(wèn)成員變量和成員函數(shù),這和通過(guò)結(jié)構(gòu)體變量來(lái)訪問(wèn)它的成員類似,如下所示:
#include <iostream> using namespace std; //類通常定義在函數(shù)外面 class Student{ public: //類包含的變量 char *name; int age; float score; //類包含的函數(shù) void say(){ cout<<name<<"的年齡是"<<age<<",成績(jī)是"<<score<<endl; } }; int main(){ //創(chuàng)建對(duì)象 Student stu; stu.name = "小明"; stu.age = 15; stu.score = 92.5f; stu.say(); return 0; }
運(yùn)行結(jié)果:
小明的年齡是15,成績(jī)是92.5
stu 是一個(gè)對(duì)象,占用內(nèi)存空間,可以對(duì)它的成員變量賦值,也可以讀取它的成員變量。
類通常定義在函數(shù)外面,當(dāng)然也可以定義在函數(shù)內(nèi)部,不過(guò)很少這樣使用。
4、使用對(duì)象指針
C語(yǔ)言中經(jīng)典的指針在 C++ 中仍然廣泛使用,尤其是指向?qū)ο蟮闹羔槪瑳](méi)有它就不能實(shí)現(xiàn)某些功能。
上面代碼中創(chuàng)建的對(duì)象 stu 在棧上分配內(nèi)存,需要使用&獲取它的地址,例如:
Student stu; Student *pStu = &stu;
pStu
是一個(gè)指針,它指向 Student
類型的數(shù)據(jù),也就是通過(guò) Student
創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象。
當(dāng)然,你也可以在堆上創(chuàng)建對(duì)象,這個(gè)時(shí)候就需要使用前面講到的new關(guān)鍵字(C++ new
和delete
運(yùn)算符簡(jiǎn)介),例如:
Student *pStu = new Student;
在棧上創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象都有一個(gè)名字,比如 stu
,使用指針指向它不是必須的。但是通過(guò) new 創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象就不一樣了,它在堆上分配內(nèi)存,沒(méi)有名字,只能得到一個(gè)指向它的指針,所以必須使用一個(gè)指針變量來(lái)接收這個(gè)指針,否則以后再也無(wú)法找到這個(gè)對(duì)象了,更沒(méi)有辦法使用它。也就是說(shuō),使用 new
在堆上創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象是匿名的,沒(méi)法直接使用,必須要用一個(gè)指針指向它,再借助指針來(lái)訪問(wèn)它的成員變量或成員函數(shù)。
棧內(nèi)存是程序自動(dòng)管理的,不能使用 delete
刪除在棧上創(chuàng)建的對(duì)象;堆內(nèi)存由程序員管理,對(duì)象使用完畢后可以通過(guò) delete
刪除。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中,new 和 delete
往往成對(duì)出現(xiàn),以保證及時(shí)刪除不再使用的對(duì)象,防止無(wú)用內(nèi)存堆積。
棧(Stack)和堆(Heap)是 C/C++ 程序員必須要了解的兩個(gè)概念,我們已在《C語(yǔ)言內(nèi)存精講》專題中進(jìn)行了深入講解,相信你必將有所頓悟。
有了對(duì)象指針后,可以通過(guò)箭頭->來(lái)訪問(wèn)對(duì)象的成員變量和成員函數(shù),這和通過(guò)結(jié)構(gòu)體指針來(lái)訪問(wèn)它的成員類似,請(qǐng)看下面的示例:
pStu -> name = "小明"; pStu -> age = 15; pStu -> score = 92.5f; pStu -> say(); 下面是一個(gè)完整的例子: #include <iostream> using namespace std; class Student{ public: char *name; int age; float score; void say(){ cout<<name<<"的年齡是"<<age<<",成績(jī)是"<<score<<endl; } }; int main(){ Student *pStu = new Student; pStu -> name = "小明"; pStu -> age = 15; pStu -> score = 92.5f; pStu -> say(); delete pStu; //刪除對(duì)象 return 0; }
運(yùn)行結(jié)果:
小明的年齡是15,成績(jī)是92.5
雖然在一般的程序中無(wú)視垃圾內(nèi)存影響不大,但記得 delete 掉不再使用的對(duì)象依然是一種良好的編程習(xí)慣。
總結(jié):
到此這篇關(guān)于C++類的定義和對(duì)象的創(chuàng)建詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++類的定義和對(duì)象的創(chuàng)建內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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