C++面向对象:类与对象核心解析

一、上期回顾

C 面向过程、C++ 面向对象;C++ 新增:命名空间、cin/cout、new/delete、权限控制。今天正式进入 C++ 面向对象核心:类与对象。


二、类与对象核心概念

  1. 类(class):抽象模板,描述事物属性与行为
  2. 对象:类的实例,实实在在开辟内存
  3. 访问权限
  • private:私有,仅类内访问(默认)
  • public:公有,外部可直接访问
  • protected:保护,继承场景使用

核心思想:数据封装成员变量私有,对外只提供公开接口,保证数据安全。


三、最简类定义示范

复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
    // 私有成员
private:
    int age;

    // 公开接口
public:
    // 成员函数
    void setAge(int a)
    {
        age = a;
    }
    void show()
    {
        cout << "age = " << age << endl;
    }
};

int main()
{
    // 实例化对象
    Person p;
    p.setAge(20);
    p.show();

    // 错误:age 是 private 无法直接访问
    // p.age = 18;
    return 0;
}

四、构造函数

作用

对象创建时自动调用,负责初始化成员。

特点

  1. 函数名与类名完全相同
  2. 无返回值
  3. 可重载
  4. 不写则编译器提供默认无参构造

1. 无参构造

复制代码
class Person
{
private:
    int age;
public:
    // 无参构造
    Person()
    {
        age = 0;
        cout << "无参构造执行" << endl;
    }
};

2. 有参构造

复制代码
Person(int a)
{
    age = a;
    cout << "有参构造执行" << endl;
}

3. 初始化列表(推荐写法)

效率更高,直接初始化,不先创建再赋值:

复制代码
Person(int a) : age(a)
{

}

五、析构函数

作用

对象销毁时自动调用,释放堆内存、关闭资源。

特点

  1. 名前加 ~

  2. 无参、无返回、不能重载

  3. 编译器会提供默认析构

    class Person
    {
    public:
    // 析构函数
    ~Person()
    {
    cout << "析构函数执行" << endl;
    }
    };

栈对象:出作用域自动析构堆对象:delete 时触发析构


六、拷贝构造函数

触发场景

用已有对象初始化新对象时自动调用。

格式

类名(const 类名& 旧对象)

复制代码
class Person
{
private:
    int age;
public:
    Person(int a) : age(a) {}

    // 拷贝构造
    Person(const Person& other)
    {
        age = other.age;
        cout << "拷贝构造执行" << endl;
    }

    void show()
    {
        cout << age << endl;
    }
};

int main()
{
    Person p1(18);
    Person p2 = p1;  // 触发拷贝构造
    p2.show();
    return 0;
}

默认拷贝构造

编译器默认提供浅拷贝:逐字节赋值。后续深度讲解:浅拷贝 与 深拷贝 内存坑。


七、this 指针

  1. 每一个成员函数隐含 this 指针

  2. 指向当前调用的对象

  3. 解决成员变量与局部变量重名

    void setAge(int age)
    {
    this->age = age;
    }


八、完整整合代码

复制代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
private:
    int age;
public:
    // 无参构造
    Person() : age(0)
    {
        cout << "无参构造" << endl;
    }

    // 有参构造
    Person(int a) : age(a)
    {
        cout << "有参构造" << endl;
    }

    // 拷贝构造
    Person(const Person& p)
    {
        this->age = p.age;
        cout << "拷贝构造" << endl;
    }

    // 析构
    ~Person()
    {
        cout << "析构函数" << endl;
    }

    void show()
    {
        cout << "age = " << age << endl;
    }
};

int main()
{
    Person p1;
    Person p2(22);
    Person p3 = p2;

    p1.show();
    p2.show();
    p3.show();
    return 0;
}

九、今日核心总结

  1. 类是模板,对象是实例;private 保护数据
  2. 构造:创建对象初始化
  3. 析构:销毁对象释放资源
  4. 拷贝构造:对象赋值初始化触发
  5. this 指针代表当前对象

十、课后练习

  1. 自定义 Student 类,包含:姓名、学号
  2. 手写:无参构造、有参构造、拷贝构造、析构
  3. 利用 this 指针解决变量名冲突
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