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- 1、c++ 中的类
- 2、面向对象编程(object oriented programming,oop)
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 %fn", 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 %fn", 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
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)。
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++
、java
、c#
、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。
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