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C++编程语言“类”知识点总结

发布：C++培训
来源：学习笔记
时间：2017-07-06 15:51
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类的概念

类是一个东西，类似于一个市场，
市场提供了各种各样的食物，
你需要鱼，就在这边买鱼，
你需要肉，就在那边买肉，
你需要菜，就在前边买菜。
你不知道他们的菜是怎么来的(看不见)
你不知道他们的猪是什么猪种(看不见)
你不知道他们的鱼是哪个海的(看不见)
在这里，你是用户，市场是一个类，
卖鱼，卖肉，卖菜，是接口
你能通过这些接口买到你需要的食物，
却不知道这些食物的实际生产过程(实现过程),简称实现。

类是什么

类的思想就是把数据抽象化并进行封装。
1. 数据抽象: 数据抽象就是把接口和实现两个东西进行分离
A. 接口: 提供给用户使用的，即用户能够进行的动作。
B. 实现: 是接口动作的实际运行过程。
2. 封装: 封装把实现过程进行组装从而隐藏了细节，只留下接口以供用户使用。

例子1: QQ

你可以通过输入 QQ 号来添加一个好友，
却不知道在这个添加的过程做了些什么。
你可以通过聊天窗口向好友发送信息，
却不知道这消息是如何传送给好友的。

例子2:

你知道 std:: << 20;这句代码会输出20，
却不知道这句代码是怎么输出到屏幕。
你知道 strlen (str);调用能返回str长度，
却不知道 strlen (str);如何计算出长度。

ok，理解了类我就可以继续了。

结构体

可以说，类是结构体的一个变形版本。
要明白类是怎么回事，得先弄清楚结构体是什么。

1 . 结构体组成
为了让你理解类，我们只了解结构体的一种形式。
相信我，形式不重要，只要你理解了原理，
形式就轻而易举。
结构体由 struct 关键字后紧跟一个名字(随意命名，有时可以没有)再接一个由 {包含的成员}。
结构体的出现，是为了把实际的东西抽象化为代码来进行操作，例如:

struct Personal // 结构 { char Name[20]; // 名字 int Old; // 年龄 };

以上，为了与结构体的内容相符合，我把结构体命名为Personal(个人)，其意义代表个人信息的意思。

Name 用于保存一个人的名字，
Old 则用于保存一个人的年龄。

一个 Personal 就是一个人，并带有两项信息分别是名字和年龄。

我们可以声明一个结构变量来保存小明的信息
Personal Xiaoming; // 小明的个人信息

我们还可以再声明一个结构变量来保存小红的信息。
Personal Xiaohong;// 小红的个人信息

我们知道，一个Personal 就包含两个信息，名字和年龄，因此用 Personal 声明的变量Xiaoming 和 Xiaohong 也分别包含这两项信息。类似于我们用 int 声明一个变量 a int a;，左边是类型，右边是变量，类型规定了变量会保存什么样的值。
而在这里

变量 a 会保存一个整数且只能是整数
变量 Xiaoming 保存一个名字和一个年龄。
变量 Xiaohong 保存一个名字和一个年龄。

假设小明是哥哥，小红是妹妹，
他们与爸爸妈妈共同组成一个家庭，例如:

struct Family // 家庭 { Personal Father; //爸爸，包含名字和年龄 Personal Mother; //妈妈，包含名字和年龄 Personal Brother //哥哥，包含名字和年龄 Personal Sister; //妹妹，包含名字和年龄 }

Family(家庭的意思)，一个 Family 就代表一个家庭。
例如: Family Xmfamily; // 小明的家庭
我们看到，这个家庭包含了四个成员分别是: 爸爸，妈妈，哥哥，妹妹，每个成员(Personal)分别包含两项信息，名字和年龄。

同样的结构还能保存不同的家庭，只要家里的所有成员是 4人，
例如:Family Me; // 这是我的家庭成员。
另外你可以根据需要，添加 Personal 结构体的成员，
例如: 不止是名字和年龄，还能增加身高，学历等个人信息。

struct Personal { char Name [20]; // 名字 int Old; // 年龄 double Height; // 身高 char Education[20]; // 学历 };

而 Family 结构体也可以增加更多成员，以符合一个家庭有多人的情况，甚至包括已经结婚的人的子女等。但这样未免有些过于复杂，你可以先在这里暂缓一下。理清一下思路，然后我们再继续开始。

2 . 访问成员
知道了结构体是怎么回事，我们还得研究一下如何访问成员。
假设我们现在要去小明家询问小明的名字和年龄
首先我们应该去小明家(Xmfamily)，
即 Xmfamily// 小明的家
到他家后访问小明这个人，我们知道小明是哥哥。
即 Xmfamily.Brother; // 这个家的哥哥成员
现在我们问哥哥的名字叫什么
即 Xmfamily.Brother.Name; //这个哥哥成员的名字
接着我们再问哥哥的年龄是多少
即 Xmfamily.Brother.Old; // 哥哥成员的年龄

由于这里是我们假设出了小明这个人，
实际中如果真的存在小明这个人的话，
我们应该事先给它保存信息，
例如：小明去年是 14岁，真名叫王明，

Xmfamily.Brother.Name = "王明"; Xmfamily.Brother.Old = 14;

在今年小明是 15岁了，我们应该为我们的程序在每年的年龄上增加 1，
Xmfamily.Brother.Old +=1 ;
更好的增加年龄的方式是使用自加(++)运算符，但这里只为了让你容易理解。

因此，在访问成员时就可对其进行取值，同时也可以对其进行赋值。而整个访问方式采用符号 . 来访问每个成员，包括每个成员的嵌套成员。

例如: Xmfamily.Sister

这里 Sister 是 Xmfamily 里的一个直接成员。

例如: Xmfamily.Sister.Old

这里，Old 是 Sister 的直接成员，
Sister 又是 Xmfamily 的直接成员
因此 Old 是 Xmfamily 的嵌套成员。

这便是结构里的结构。

即一个 Family 结构体里面的每个成员又包含了另一个结构 Personal ，
而 Personal 结构里又包含两个成员，分别是 Name 和 Old！我们知道 Name 和 Old 前面的类型不是结构类型，而只是简单的 char(字符类型)和 int(整数类型)，这两个仅仅是一个单数据类型。

当我们使用结构来作为另一个结构的成员时

struct Family { Personal A; // 成员A包含两项数据 };

如果它被展开则是这样

struct Family { Personal A // 成员 A 包含以下两项数据 { char Name[20]; // 一个名字 int Old; // 一个年龄 }; };

如果你此时用 Personal 又声明了一个 B,
那么 B 又是一个 Personal 结构也包含两个成员。
所以，A 和 B 之间是相互独立的，
你不会因为给 A 修改年龄，而作用到 B 的年龄上去。
以下给出 A 和 B 成员是如何相互独立的:

struct Family { Personal A // 成员 A 包含两项数据 { char Name[20];//一个名字 int Old; //一个年龄 }; Personal B // 成员 B 包含两项数据 { char Name[20]; // 一个名字 int Old; // 一个年龄 }; };

假设使用 Family 声明了一个结构变量
Family item;
我们保存一本书的页数信息作为 A 成员

item.A.Name = "《语文》" // 一本语文课本 item.A.Old = 200; // 200 页

此时在结构体内相当于发生了这样的事情

struct Family { Personal A // 成员 A { char Name[20]= "《语文》"; int Old=200; // 书有 200 页 }; Personal B // 成员 B { char Name[20]; int Old; }; };

A 成员被赋值，而 B 成员没有任何改变，
如果 B 成员是保存数学书的页数，就依然是数学书和它的页数。
虽然 A 和 B 有相同的结构，但是 A 和 B 之间是相互独立的各自的结构。
这跟 int a=20; int b=0; 一样，
你保存在 a 的整数 20 不可能跑到 b 去。
虽然 C语言有指针和C++ 有引用跟指针可以提供类似的功能。但，不是真正的跑过去，a 还是 a，b 还是 b 的值。

为了便于让你理解我省去了细节部分，所以以上代码不可直接编译，除非你懂结构。否则直接复制粘贴编译时将会有错误信息。
这一部分是重点，理解了结构，类就不在话下，类只是增加一系列扩展将结构发挥到极致。C++中把结构说成类，虽然类有自己的特性，但也是以结构体为思路。