C++学习笔记(二十)：类的入门指南

接上一章：C++学习笔记(十九)：引用【详细版】

这一章我们来看C++中的类！

1.什么是类2.如何定义类3.定义类的对象4.访问类对象5.类的成员函数

5.1.在类内定义成员函数5.2.在类外定义成员函数5.3.小结 6.类的访问修饰符

6.1.public6.2.protected6.3.private

类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的一种抽象。

C++ 支持面向对象程序设计：

类是一种可以被用户自定义的数据类型类的实例称为对象类将数据和函数（方法）封装在一起类是实现信息封装的基础类中的数据和方法称为类的成员每个类包含数据说明和一组操作数据或传递消息的函数

再来看看思维导图：

类的关键字为：class

语法：

class class_name{
	Modifier:
		type var_name;
		type func(){  };
};  //这里有个分号，请不要忘记

解释：

class ：类的关键字class_name：类的名字（符合标识符规范即可）Modifier：类的修饰符（即类的访问属性，一共有三种，本章后面会讲）type var_name;：类中的变量type func(){ };：类的成员函数（方法）

上述已经提到，类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的一种抽象。

这么理解，定义一个类就是绘制蓝图，而我们根据这个蓝图来创建若干个实例。

比如我们定义一个学生类，这个类里面可以有学生的学号，性别，班级号等等，而我们根据这个学生类就可以来创建若干个对象，即实例。

来看一段代码：

#include 
using namespace std;
//定义一个学生类 
class Student{
	int id_number;
	int gender;
};
//创建学生类的对象 
int main()
{
	Student stu_1;
	Student stu_2;
}

在上述代码中，对象stu_1和stu_2都有各自的数据成员。

我们通过.成员运算符来访问类对象的成员
注意！：

必须在public修饰符的修饰下，才能在类的外部访问对象的成员私有的成员和受保护的成员不能直接使用成员访问运算符来访问

#include 
using namespace std;
//定义一个学生类 
class Student{
public:
//该修饰符下的成员，在类的外部是可访问的
	int id_number;
	//成员函数的定义 
	int get_id_number()
	{
		return id_number;
	}
};
int main()
{
	Student stu_1;//创建学生类的对象
	
	stu_1.id_number = 1001;//初始化对象
	 
	cout<<"该学生的学号为："< 
 
5.类的成员函数 
一般成员函数的定义会在类外面，但也可以直接在类内部定义。前者在定义时必须明类的名称，而后者一般为一些短小的函数（5行以内），也会被默认为内联函数。
 
 
5.1.在类内定义成员函数 
看段代码：
 
#include 
using namespace std;
class Circle{
public:
	void set_r(int x)
	{
		r = x;
	}
	double get_area()
	{
		return PI*r*r;
	}
private:
	double r; 
	const double PI = 3.1415;
};
int main()
{
	Circle c;
	c.set_r(3.22);
	cout<<"圆c的面积为："< 
 
 
在C++中，我们一般将类的定义写在一个头文件里面而函数定义不能放在头文件里面这是因为伴随着在不同程序文件中的包含展开，函数会被编译多次但是内联函数是可以写在头文件里头的因为内联函数是作为全局静态属性在源程序里扩展重点来了，类中定义的成员函数会被默认为内联函数（即便没有使用 inline 标识符）所以在头文件里面，我们可以在类的内部定义成员函数 
 
 
5.2.在类外定义成员函数 
 
 
在类外定义成员函数的语法为：返回类型 类名::函数名(形参列表) {函数体} 
 
看段代码：
 
date.h：
 
class Date {
public:
	void set_date(int, int, int);
	void print_day();
private:
	int day, month, year;
};
 
date.cpp：
 
#include 
using namespace std; 
#include "date.h"

void Date::set_date(int y, int m, int d)
{
	year = y;
	month = m;
	day = d;
	
}

void Date::print_day()
{
	cout <<"您设置的日期为："
		 << year << "/" 
		 << month << "/" 
		 << day;
}


 
test.cpp：
 
#include 
#include "date.h"
using namespace std;
int main()
{
	Date day_1;
	day_1.set_date(2022, 03, 22);
	day_1.print_day();
	return 0;
}
 
运行结果如下：
 
您设置的日期为：2022/3/22
 
分析：
 
 
 
在类外定义成员函数时，我们应该加上类名和作用域区分符::类名加作用域区分符可以起到区分的效果，即知道该成员函数属于哪一个类比如上述代码中，数据成员day实际上全名为Date::day没有类名的函数叫做非成员函数 
 
5.3.小结 
事实上，在开发中，我们会把类的成员函数的声明和定义分开写。并在使用时（主函数中）导入类的头文件。
 
 
 
 
一般我们会把类的成员函数的声明写在头文件里面（.h）,然后将成员函数的定义写在另一个源程序里（.cpp）
  
这就有点像我们使用标准库里的函数一样。
  
注意！导入（包含）自己编写的头文件时，应该使用双引号" "，而不是 < >。
  
 
备注：
 
有些时候，我们会在一个函数里定义一个类（虽然并不多见）在函数中定义的类叫做局部类局部类的成员函数必须得在类内部定义 
 
6.类的访问修饰符 
先来看一张思维导图：
 
 
示例：
 
class A {
public:
	// 公有成员
protected:
	// 受保护成员
private:
	// 私有成员
};
 
 
在类的作用域中，任何一个成员都能访问同一个类的其他成员，一个类的全体成员是一个整体。在类的作用域之外，其他的类若想访问这个类的成员，就会受到访问权限的制约。而一个类的访问权限就是由访问修饰符所决定。也就是说，我们将一个类的数据与功能给封装起来，对访问进行限制。 
6.1.public 
 
 
在public修饰下的成员，在类外部（普通函数或其他类的成员函数）可以访问。我们不用设置成员函数就可以直接设置和获取公有成员的值。事实上，当我们在开发中，想要使用某个类，就必须了解类的公有成员，去了解每个公有成员的参数，用法等等。这就像看电视，我们只需学会如何遥控器用法即可，而不用去了解电视机的底层原理或内部构造。这种通过接口限制的方法，是类的一大特点。 
 
6.2.protected 
 
 
当我们把类的成员设置为受保护的，此时，在类的外部就不能对类的成员进行访问。将类的成员设置为受保护的，其原因主要是不让外部访问，相对于外部函数，保护类的内部数据成员不被接触。C++类的保护机制使得编写的程序更加可靠且易维护。一般保护成员是在继承方面可以起作用。比如：protected成员在子类中是可访问的。 
 
6.3.private 
 
 
private成员变量或函数在类的外部是无法访问，无法查看的。只有类和友元函数可以访问私有成员。如果不写访问修饰符，则类的成员属于私有成员，即private