關于C++類的定義和對象的創建詳解

2021-09-25 20:57:09 來源:互聯網作者:編程幫 人氣: 次閱讀 2 條評論

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

前言:

類和對象是 C++ 的重要特性,它們使得 C++ 成為面向對象的編程語言,可以用來開發中大型項目,本節重點講解類和對象的語法。

類是創建對象的模板,一個類可以創建多個對象,每個對象都是類類型的一個變量;創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。

有些教程將類的成員變量稱為類的屬性(Property),將類的成員函數稱為類的方法(Method)。在面向對象的編程語言中,經常把函數(Function)稱為方法(Method)。

與結構體一樣,類只是一種復雜數據類型的聲明,不占用內存空間。而對象是類這種數據類型的一個變量,或者說是通過類這種數據類型創建出來的一份實實在在的數據,所以占用內存空間。

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成的類的名稱、結構和內容。

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
    void say(){
        cout<<name<<"的年齡是"<<age<<",成績是"<<score<<endl;
    }
};

class是 C++ 中新增的關鍵字,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分開。{ }內部是類所包含的成員變量和成員函數,它們統稱為類的成員(Member);由{ }包圍起來的部分有時也稱為類體,和函數體的概念類似。public也是 C++ 的新增關鍵字,它只能用在類的定義中,表示類的成員變量或成員函數具有“公開”的訪問權限,初學者請先忽略該關鍵字,

注意:在類定義的最后有一個分號;,它是類定義的一部分,表示類定義結束了,不能省略。
整體上講,上面的代碼創建了一個 Student 類,它包含了 3 個成員變量和 1 個成員函數。

類只是一個模板(Template),編譯后不占用內存空間,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據。只有在創建對象以后才會給成員變量分配內存,這個時候就可以賦值了。

類可以理解為一種新的數據類型,該數據類型的名稱是 Student。與 char、int、float 等基本數據類型不同的是,Student 是一種復雜數據類型,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、創建對象

有了 Student 類后,就可以通過它來創建對象了,例如:

Student liLei;  //創建對象

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 看做一種新的數據類型,把 liLei 看做一個變量。

在創建對象時,class 關鍵字可要可不要,但是出于習慣我們通常會省略掉 class 關鍵字,例如:

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

除了創建單個對象,還可以創建對象數組:

tudent allStu[100];

該語句創建了一個 allStu 數組,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

創建對象以后,可以使用點號.來訪問成員變量和成員函數,這和通過結構體變量來訪問它的成員類似,如下所示:

#include <iOStream>
using namespace std;
//類通常定義在函數外面
class Student{
public:
    //類包含的變量
    char *name;
    int age;
    float score;
    //類包含的函數
    void say(){
        cout<<name<<"的年齡是"<<age<<",成績是"<<score<<endl;
    }
};
int main(){
    //創建對象
    Student stu;
    stu.name = "小明";
    stu.age = 15;
    stu.score = 92.5f;
    stu.say();
    return 0;
}

運行結果:

小明的年齡是15,成績是92.5

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

類通常定義在函數外面,當然也可以定義在函數內部,不過很少這樣使用。

4、使用對象指針

C語言中經典的指針在 C++ 中仍然廣泛使用,尤其是指向對象的指針,沒有它就不能實現某些功能。

上面代碼中創建的對象 stu 在棧上分配內存,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 類型的數據,也就是通過 Student 創建出來的對象。

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

Student *pStu = new Student;

棧內存是程序自動管理的,不能使用 delete 刪除在棧上創建的對象;堆內存由程序員管理,對象使用完畢后可以通過 delete 刪除。在實際開發中,new 和 delete 往往成對出現,以保證及時刪除不再使用的對象,防止無用內存堆積。在棧上創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 創建出來的對象就不一樣了,它在堆上分配內存,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。

(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,這和通過結構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:

到此這篇關于C++類的定義和對象的創建詳解的文章就介紹到這了,更多相關C++類的定義和對象的創建內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章。

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