10分钟让你知道C++类和对象到底是什么?

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:


  1. #include <stdio.h>
  2.  
  3. //定义结构体 Student
  4. struct Student{
  5. //结构体包含的成员变量
  6. char *name;
  7. int age;
  8. float score;
  9. };
  10. //显示结构体的成员变量
  11. void display(struct Student stu){
  12. printf("%s的年龄是 %d,成绩是 %f\n", stu.name, stu.age, stu.score);
  13. }
  14.  
  15. int main(){
  16. struct Student stu1;
  17. //为结构体的成员变量赋值
  18. stu1.name = "小明";
  19. stu1.age = 15;
  20. stu1.score = 92.5;
  21. //调用函数
  22. display(stu1);
  23.  
  24. return 0;
  25. }

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:


  1. #include <stdio.h>
  2.  
  3. //通过class关键字类定义类
  4. class Student{
  5. public:
  6. //类包含的变量
  7. char *name;
  8. int age;
  9. float score;
  10. //类包含的函数
  11. void say(){
  12. printf("%s的年龄是 %d,成绩是 %f\n", name, age, score);
  13. }
  14. };
  15.  
  16. int main(){
  17. //通过类来定义变量,即创建对象
  18. class Student stu1; //也可以省略关键字class
  19. //为类的成员变量赋值
  20. stu1.name = "小明";
  21. stu1.age = 15;
  22. stu1.score = 92.5f;
  23. //调用类的成员函数
  24. stu1.say();
  25.  
  26. return 0;
  27. }

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 和 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)

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