C++面向对象编程（OOP）教程
在C++中，面向对象编程（OOP）是一种编程范式，它基于“对象”的概念来设计软件。OOP强调将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）封装在一起，形成对象。这种封装提高了代码的模块化、可重用性和可维护性。C++通过类（Class）、对象（Object）、继承（Inheritance）、封装（Encapsulation）和多态（Polymorphism）等特性支持OOP。
1. 类与对象
类（Class） 是创建对象的蓝图或模板。它定义了对象的属性（也称为成员变量或数据成员）和行为（成员函数或方法）。
class Rectangle { | |
public: | |
int width, height; | |
// 成员函数 | |
void setSize(int w, int h) { | |
width = w; | |
height = h; | |
} | |
int getArea() { | |
return width * height; | |
} | |
}; | |
int main() { | |
Rectangle rect; // 创建Rectangle类的对象rect | |
rect.setSize(10, 20); // 调用成员函数设置宽和高 | |
std::cout << "Area: " << rect.getArea() << std::endl; // 调用成员函数计算面积并输出 | |
return 0; | |
} |
对象（Object） 是类的实例。在上面的例子中，rect就是Rectangle类的一个对象。
2. 封装
封装是将对象的数据和操作这些数据的方法组合成一个单元（即类），并尽可能隐藏对象的内部细节（数据成员），只通过公共接口（成员函数）与外部交互。这提高了数据的安全性。
在C++中，通常通过访问修饰符（public、protected、private）来控制成员的可访问性，以实现封装。
3. 继承
继承允许我们基于一个已存在的类来定义一个新的类，称为子类（派生类），它继承了父类（基类）的属性和方法。子类可以添加新的属性和方法，也可以重写（Override）继承自父类的方法。
class Shape { | |
public: | |
void draw() { | |
std::cout << "Drawing a shape" << std::endl; | |
} | |
}; | |
class Circle : public Shape { | |
public: | |
void draw() override { // 重写draw方法 | |
std::cout << "Drawing a circle" << std::endl; | |
} | |
}; | |
int main() { | |
Circle c; | |
c.draw(); // 调用Circle类的draw方法，输出Drawing a circle | |
return 0; | |
} |
4. 多态
多态是面向对象编程中的一个核心概念，它允许我们通过基类指针或引用来调用派生类的成员函数。这种机制通过虚函数（Virtual Functions）实现。
class Animal { | |
public: | |
virtual void speak() { | |
std::cout << "Animal sound" << std::endl; | |
} | |
virtual ~Animal() {} // 虚析构函数 | |
}; | |
class Dog : public Animal { | |
public: | |
void speak() override { | |
std::cout << "Woof!" << std::endl; | |
} | |
}; | |
void makeItSpeak(Animal* animal) { | |
animal->speak(); // 多态调用 | |
} | |
int main() { | |
Dog d; | |
makeItSpeak(&d); // 输出Woof! | |
return 0; | |
} |
在上面的例子中，makeItSpeak函数接受一个指向Animal类型的指针，但我们可以传递任何Animal类型的派生类对象给它，并调用相应的speak方法，这就是多态性的体现。
结论
C++的面向对象编程提供了强大的工具来构建复杂、灵活和可维护的软件系统。通过类、对象、封装、继承和多态等特性，C++程序员可以设计出高内聚、低耦合的代码结构，从而提高软件的开发效率和质量。希望这篇教程能帮助你理解C++的面向对象编程的基本概念。
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