關(guān)于C++類的定義和對象的創(chuàng)建詳解

2021-09-25 20:57:09 來源:互聯(lián)網(wǎng)作者:編程幫 人氣: 次閱讀 2 條評論

本篇文章重點講解了兩種創(chuàng)建對象的方式:一種是在棧上創(chuàng)建,形式和定義普通變量類似;另外一種是在堆上使用 new 關(guān)鍵字創(chuàng)建,必須要用一個指針指向它,下面和小編一起來學(xué)習下面為文章的內(nèi)容...

前言:

類和對象是 C++ 的重要特性,它們使得 C++ 成為面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,可以用來開發(fā)中大型項目,本節(jié)重點講解類和對象的語法。

類是創(chuàng)建對象的模板,一個類可以創(chuàng)建多個對象,每個對象都是類類型的一個變量;創(chuàng)建對象的過程也叫類的實例化。每個對象都是類的一個具體實例(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。而對象是類這種數(shù)據(jù)類型的一個變量,或者說是通過類這種數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建出來的一份實實在在的數(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,必須提前說明,或者使用已存在的類(別人寫好的類、標準庫中的類等),C++語法本身并不提供現(xiàn)成的類的名稱、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。

一個簡單的類的定義:

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<<",成績是"<<score<<endl;
    }
};

class是 C++ 中新增的關(guān)鍵字,專門用來定義類。Student是類的名稱;類名的首字母一般大寫,以和其他的標識符區(qū)分開。{ }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{ }包圍起來的部分有時也稱為類體,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”的訪問權(quán)限,初學(xué)者請先忽略該關(guān)鍵字,

注意:在類定義的最后有一個分號;,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 Student 類,它包含了 3 個成員變量和 1 個成員函數(shù)。

類只是一個模板(Template),編譯后不占用內(nèi)存空間,所以在定義類時不能對成員變量進行初始化,因為沒有地方存儲數(shù)據(jù)。只有在創(chuàng)建對象以后才會給成員變量分配內(nèi)存,這個時候就可以賦值了。

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、intfloat 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有的特性,以后大家會見到。

2、創(chuàng)建對象

有了 Student 類后,就可以通過它來創(chuàng)建對象了,例如:

Student liLei;  //創(chuàng)建對象

Student是類名,liLei是對象名。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 看做一個變量。

在創(chuàng)建對象時,class 關(guān)鍵字可要可不要,但是出于習慣我們通常會省略掉 class 關(guān)鍵字,例如:

lass Student LiLei;  //正確
Student LiLei;  //同樣正確

除了創(chuàng)建單個對象,還可以創(chuàng)建對象數(shù)組:

tudent allStu[100];

該語句創(chuàng)建了一個 allStu 數(shù)組,它擁有100個元素,每個元素都是 Student 類型的對象。

3、訪問類的成員

創(chuàng)建對象以后,可以使用點號.來訪問成員變量和成員函數(shù),這和通過結(jié)構(gòu)體變量來訪問它的成員類似,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<<",成績是"<<score<<endl;
    }
};
int main(){
    //創(chuàng)建對象
    Student stu;
    stu.name = "小明";
    stu.age = 15;
    stu.score = 92.5f;
    stu.say();
    return 0;
}

運行結(jié)果:

小明的年齡是15,成績是92.5

stu 是一個對象,占用內(nèi)存空間,可以對它的成員變量賦值,也可以讀取它的成員變量。

類通常定義在函數(shù)外面,當然也可以定義在函數(shù)內(nèi)部,不過很少這樣使用。

4、使用對象指針

C語言中經(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]有它就不能實現(xiàn)某些功能。

上面代碼中創(chuàng)建的對象 stu 在棧上分配內(nèi)存,需要使用&獲取它的地址,例如:

tudent stu;
Student *pStu = &stu;

pStu 是一個指針,它指向 Student 類型的數(shù)據(jù),也就是通過 Student 創(chuàng)建出來的對象。

當然,你也可以在堆上創(chuàng)建對象,這個時候就需要使用前面講到的new關(guān)鍵字(C++ newdelete運算符簡介),例如:

Student *pStu = new Student;

棧內(nèi)存是程序自動管理的,不能使用 delete 刪除在棧上創(chuàng)建的對象;堆內(nèi)存由程序員管理,對象使用完畢后可以通過 delete 刪除。在實際開發(fā)中,new 和 delete 往往成對出現(xiàn),以保證及時刪除不再使用的對象,防止無用內(nèi)存堆積。在棧上創(chuàng)建出來的對象都有一個名字,比如 stu,使用指針指向它不是必須的。但是通過 new 創(chuàng)建出來的對象就不一樣了,它在堆上分配內(nèi)存,沒有名字,只能得到一個指向它的指針,所以必須使用一個指針變量來接收這個指針,否則以后再也無法找到這個對象了,更沒有辦法使用它。也就是說,使用 new 在堆上創(chuàng)建出來的對象是匿名的,沒法直接使用,必須要用一個指針指向它,再借助指針來訪問它的成員變量或成員函數(shù)。

(Stack)和堆(Heap)是 C/C++ 程序員必須要了解的兩個概念,我們已在《C語言內(nèi)存精講》專題中進行了深入講解,相信你必將有所頓悟。

有了對象指針后,可以通過箭頭->來訪問對象的成員變量和成員函數(shù),這和通過結(jié)構(gòu)體指針來訪問它的成員類似,請看下面的示例:

pStu -> name = "小明";
pStu -> age = 15;
pStu -> score = 92.5f;
pStu -> say();
下面是一個完整的例子:
#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;  //刪除對象
    return 0;
}

運行結(jié)果:

小明的年齡是15,成績是92.5

雖然在一般的程序中無視垃圾內(nèi)存影響不大,但記得 delete 掉不再使用的對象依然是一種良好的編程習慣。

 總結(jié):

到此這篇關(guān)于C++類的定義和對象的創(chuàng)建詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++類的定義和對象的創(chuàng)建內(nèi)容請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。