C++ 类和对象

在之前的教程中，我们学习了函数和变量。有时需要将相关的功能和数据放在一个地方，以便合乎逻辑且更易于使用。

假设，我们需要存储一个矩形房间的长、宽和高，并计算它的面积和体积。

为了处理这个任务，我们可以创建三个变量，比如， length, breadth, height 以及函数 calculateArea() 和 calculateVolume() 。

在 C++ 中，我们可以将这些相关的数据和函数包装在一个地方（通过创建对象）。这种编程范式被称为面向对象编程。

在创建和使用对象之前，让我们首先需要了解类。

C++类

类是对象的蓝图。

我们可以将类视为房屋的草图（原型）。它包含有关地板、门、窗等的所有细节。我们根据这些描述建造子。而房子是对象。

创建一个类

在 C++ 中，类是使用关键字 class 后跟类名定义的。

类的主体在大括号内定义，并以分号结尾。

class className {
   // some data
   // some functions
};

例如，

class Room {
    public:
        double length;
        double breadth;
        double height;

        double calculateArea(){
            return length * breadth;
        }

        double calculateVolume(){
            return length * breadth * height;
        }

};

在这里，我们定义了一个名为 Room 的类。

在类中声明的变量 length, breadth 和 height 称为数据成员。在类中声明的函数 calculateArea() 和 calculateVolume() 被称为类的成员函数。

C++ 对象

定义类时，只定义对象的规范；没有分配内存或存储。

要使用类中定义的数据和访问函数，我们需要创建对象。

在 C++ 中定义对象的语法

className objectVariableName;

我们可以通过如下语句创建 Room 类的对象：

void sampleFunction() {
    Room room1, room2;
}

int main(){
    Room room3, room4;
}

这里有两个在 sampleFunction() 中创建的 Room 类的对象 room1 和 room2。同样，有两个在 main() 中创建的对象 room3 和 room4。

正如我们所见，我们可以在程序的任何函数中创建类的对象。我们还可以在类本身或其他类中创建类的对象。

我们可以从单个类中创建任意数量的对象。

C++ 访问数据成员和成员函数

我们可以使用 . （点）运算符访问类的数据成员和成员函数。例如，

room2.calculateArea();

这将调用 Room 类对象 room2 的内部函数 calculateArea().

同样，数据成员可以通过以下方式访问：

room1.length = 5.5;

在这种情况下，它初始化 room1 的 length 变量为 5.5 。

示例 1：C++ 编程中的对象和类

此程序演示了 C++ 中的类和对象的工作方式。

#include <iostream>
using namespace std;

// create a class
class Room {

   public:
    double length;
    double breadth;
    double height;

    double calculateArea() {
        return length * breadth;
    }

    double calculateVolume() {
        return length * breadth * height;
    }
};

int main() {

    // 创建 Room 类的对象 room1
    Room room1;

    // 给成员变量赋值
    room1.length = 42.5;
    room1.breadth = 30.8;
    room1.height = 19.2;

    // calculate and display the area and volume of the room
    cout << "Area of Room =  " << room1.calculateArea() << endl;
    cout << "Volume of Room =  " << room1.calculateVolume() << endl;

    return 0;
}

输出

Area of Room =  1309
Volume of Room =  25132.8

在这个程序中，我们使用了 Room 类及其对象房间 1 计算房间的面积和体积。

在中 main() ，我们使用代码给 length, breadth, 和 height 分配了值：

room1.length = 42.5;
room1.breadth = 30.8;
room1.height = 19.2;

然后我们调用函数 calculateArea() 并 calculateVolume() 执行必要的计算。

注意，程序中 public 关键字的使用。这意味着成员是公开的，可以从程序的任何地方访问。

根据我们的需要，我们还可以使用 private 关键字创建私有成员。类的私有成员只能从类内部访问。例如，

class Test {

private:

    int a;
    void function1() { }

public:
    int b;
    void function2() { }
}

这里， a 和 function1() 是私有的。因此无法从类外部访问它们。

另一方面， b 和 function2() 可以从程序中的任何地方访问。

要了解有关 public 和 private 关键字的更多信息，请访问我们的C++ 类访问修饰符教程。

示例 2：在 C++ 类中使用 public 和 private

此程序演示了 C++ 中的 public 和 private 的用法。

#include <iostream>
using namespace std;

class Room {

   private:
    double length;
    double breadth;
    double height;

   public:

    // function to initialize private variables
    void initData(double len, double brth, double hgt) {
        length = len;
        breadth = brth;
        height = hgt;
    }

    double calculateArea() {
        return length * breadth;
    }

    double calculateVolume() {
        return length * breadth * height;
    }
};

int main() {

    // create object of Room class
    Room room1;

    // pass the values of private variables as arguments
    room1.initData(42.5, 30.8, 19.2);

    cout << "Area of Room =  " << room1.calculateArea() << endl;
    cout << "Volume of Room =  " << room1.calculateVolume() << endl;

    return 0;
}

输出

Area of Room =  1309
Volume of Room =  25132.8

上面的示例几乎与第一个示例相同，只是类变量现在是私有的。

由于变量现在是私有的，我们不能直接从 main() 中访问他们. 因此，使用以下代码将是无效的：

// invalid code
obj.length = 42.5;
obj.breadth = 30.8;
obj.height = 19.2;

相反，我们使用的公共方法 initData() 通过函数的参数 double len ， double brth 和 double hgt 初始化私有变量。

要了解有关对象和类的更多信息，请访问以下主题：