C++ 類別 & 物件


C++ 在 C 語言的基礎上增加了物件導向編程,C++ 支援物件導向程式設計。類別是 C++ 的核心特性,通常被稱為使用者定義的類型。

類別用於指定物件的形式,它包含了資料表示法和用於處理資料的方法。類別中的資料和方法稱為類別的成員。函數在一個類別被稱為類別的成員。

C++ 類別定義

定義一個類,本質上是定義一個資料類型的藍圖。這實際上並沒有定義任何數據,但它定義了類別的名稱意味著什麼,也就是說,它定義了類別的物件包括了什麼,以及可以在這個物件上執行哪些操作。

類別定義是以關鍵字 class 開頭,後面跟著類別的名稱。類別的主體是包含在一對花括號中。類別定義後必須跟著一個分號或一個聲明清單。例如,我們使用關鍵字 class 定義 Box 資料類型,如下所示:

class Box
{
   public:
      double length;   // Length of a box
      double breadth;  // Breadth of a box
      double height;   // Height of a box
};

關鍵字 public 決定了類別成員的存取屬性。在類別物件作用域內,公共成員在類別的外部是可存取的。您也可以指定類別的成員為 privateprotected,這個我們稍後會講解。

定義 C++ 物件

類別提供了物件的藍圖,所以基本上,物件是根據類別來建立的。聲明類別的對象,就像聲明基本類型的變數一樣。下面的語句宣告了類別 Box 的兩個物件:

Box Box1;          // 声明 Box1,类型为 Box
Box Box2;          // 声明 Box2,类型为 Box

物件 Box1 和 Box2 都有它們各自的資料成員。

存取資料成員

類別的物件的公共資料成員可以使用直接成員存取運算子 (.) 來存取。為了更好地理解這些概念,讓我們試試看下面的實例:

#include <iostream>

using namespace std;

class Box
{
   public:
      double length;   // 长度
      double breadth;  // 宽度
      double height;   // 高度
};

int main( )
{
   Box Box1;        // 声明 Box1,类型为 Box
   Box Box2;        // 声明 Box2,类型为 Box
   double volume = 0.0;     // 用于存储体积
 
   // box 1 详述
   Box1.height = 5.0; 
   Box1.length = 6.0; 
   Box1.breadth = 7.0;

   // box 2 详述
   Box2.height = 10.0;
   Box2.length = 12.0;
   Box2.breadth = 13.0;

   // box 1 的体积
   volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;
   cout << "Box1 的体积:" << volume <<endl;

   // box 2 的体积
   volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
   cout << "Box2 的体积:" << volume <<endl;
   return 0;
}

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Box1 的体积:210
Box2 的体积:1560

需要注意的是,私有的成員和受保護的成員不能使用直接成員存取運算子(.) 來直接存取。我們將在後續的教程中學習如何存取私有成員和受保護的成員。

類別 & 物件詳解

到目前為止,我們已經對 C++ 的類別和物件有了基本的了解。下面的清單中也列出了其他一些 C++ 類別和物件相關的概念,可以點擊對應的連結進行學習。

概念描述
#類別成員函數#類別的成員函數是指那些把定義和原型寫在類別定義內部的函數,就像類別定義中的其他變數一樣。
類別存取修飾符類別成員可以定義為 public、private 或 protected。預設情況下是定義為 private。
建構子 & 析構函數類別的建構子是一種特殊的函數,在建立一個新的物件時呼叫。類別的析構函數也是一種特殊的函數,在刪除所建立的物件時呼叫。
C++ 拷貝建構子拷貝建構函數,是一種特殊的建構函數,它在建立物件時,是使用同一類別中之前建立的物件來初始化新建立的物件。
C++ 友元函數友元函數可以存取類別的 private 和 protected 成員。
C++ 內聯函數透過內聯函數,編譯器試圖在呼叫函數的地方擴充函數體中的程式碼。
C++ 中的 this 指標每個物件都有一個特殊的指標 this,它指向物件本身。
C++ 中指向類別的指標指向類別的指標方式如同指向結構的指標。實際上,類別可以看成是一個帶有函數的結構。
C++ 類別的靜態成員類別的資料成員和函數成員都可以被宣告為靜態的。
#