C++ 类和对象基础篇

类是创建对象的模板,一个类可以创建多个对象,每个对象都是类类型的一个变量;创建对象的过程也叫类的实例化。每个对象都是类的一个具体实例(Instance),拥有类的成员变量和成员函数。

一.类的定义

一个简单的类的定义:

class Student{
public:
 //成员变量
 char *name;
 int age;
 float score;

 //成员函数
 void say(){
  cout<<name<<"的年龄是"<<age<<",成绩是"<<score<<endl;
 }
};

class是 C++ 中新增的关键字,专门用来定义类。Student是类的名称;类名的首字母一般大写,以和其他的标识符区分开。{ }内部是类所包含的成员变量和成员函数,它们统称为类的成员(Member);由{ }包围起来的部分有时也称为类体,和函数体的概念类似。

注意:在类定义的最后有一个分号;,它是类定义的一部分,表示类定义结束了,不能省略。

类只是一个模板(Template),编译后不占用内存空间,所以在定义类时不能对成员变量进行初始化,因为没有地方存储数据。只有在创建对象以后才会给成员变量分配内存,这个时候就可以赋值了。

二.创建对象并访问类的成员

创建对象的方式如下:

#include <iostream>
using namespace std;

//类通常定义在函数外面
class Student{
public:
 //类包含的变量
 char *name;
 int age;
 float score;
 //类包含的函数
 void say(){
  cout<<name<<"的年龄是"<<age<<",成绩是"<<score<<endl;
 }
};

int main(){
 //创建对象
 Student stu;
 stu.name = "小明";
 stu.age = 15;
 stu.score = 92.5f;
 stu.say();

 return 0;
}

运行结果:

小明的年龄是15,成绩是92.5

stu 是一个对象,占用内存空间,因此可以对它的成员变量赋值,也可以读取它的成员变量。类通常定义在函数外面,当然也可以定义在函数内部,不过很少这样使用。

三.使用对象指针

C语言中经典的指针在 C++ 中仍然广泛使用,尤其是指向对象的指针,没有它就不能实现某些功能。

上面代码中创建的对象 stu 在栈上分配内存,需要使用&获取它的地址,例如:

Student stu;
Student *pStu = &stu;

pStu 是一个指针,它指向 Student 类型的数据,也就是通过 Student 创建出来的对象。

同样,也可以在堆区创建对象,此时就要用到new关键字:

Student *pStu = new Student;

如:

#include <iostream>

using namespace std;

class Student {
public:
 char *name;
 int age;
 float score;

 void say() {
  cout << name << ",age is " << age << ",score is " << score << endl;
 }
};

int main()
{
// Student stu;
// stu.name = "JACK";
// stu.age = 15;
// stu.score = 92.5f;
// stu.say();

// Student stu;    // 在栈区创建对象
// Student *pStu = &stu;

 Student *pStu = new Student; // 在堆区创建对象
 pStu ->name = "Jack";
 pStu -> age = 10;
 pStu -> score = 92.5f;
 pStu -> say();

 delete pStu;     // 删除对象
 return 0;
}

注意:在栈上创建出来的对象都有一个名字,比如 stu,因此使用指针指向它不是必须的。但是通过 new 创建出来的对象就不一样了,它在堆上分配内存,没有名字,只能得到一个指向它的指针,所以必须使用一个指针变量来接收这个指针,否则以后再也无法找到这个对象了,更没有办法使用它。

也就是说,使用 new 在堆上创建出来的对象是匿名的,没法直接使用,必须要用一个指针指向它,再借助指针来访问它的成员变量或成员函数。

栈内存是程序自动管理的,不能使用 delete 删除在栈上创建的对象;堆内存由程序员管理,对象使用完毕后可以通过 delete 删除。在实际开发中,new 和 delete 往往成对出现,以保证及时删除不再使用的对象,防止无用内存堆积。

下面是其它网友的补充

C++学习初级知识点整理之类和对象基础篇

1.如何定义类?

class Tv
    {
        public:
          void change_vol();
          void power();
        //private:
          int type;
          char name[20];
    }

  2.对象的实例化

定义:即在IDE中由一个类生成多个对象的过程。
 
    格式:类名 对象名;
      例:Tv s;
 
    两种方法:
     ps:栈空间:保存局部变量、自动变量、函数形参。
               特点是先进先出,由系统管理内存。
       堆空间:由malloc、new,等空间分配函数申请的空间
               特点是先进后出、由用户管理(释放)

a.从栈中实例化对象:                b.从堆中实例化对象:
      int main()                                   int main()
      {                                                 {
        Tv tv;                                               Tv *p = new tv;  //从堆中申请内存,用完释放
        Tv tv[20];                                        Tv *q = new tv[20];
        ......                                                   ......
        return 0;  //栈空间由系统释放     delelte p;  //释放指针所指向内存空间
      }                                                       delete []q;
                                                              p = NULL; // 将指针指向空
                                                              q = NULL;
                                                               return 0;
                                                             }

3.对象成员的访问

a.对栈中的对象成员访问

int main()
    {Tv tv;
       tv.type = 0;
       tv.change_vol();
       return 0;
    }

b.对堆中的对象进行访问

单个对象:                                                             对象数组:
  int main(void)                                                        int main(void)
  {                                                                            {
     Tv *p = new tv; // new 分配空间                          Tv *p = new tv[5];
    p->type = 0;                                                            for (int i = 0; i < 5; i++)
    p->change_vol();                                                    {
    delete p; //使用完毕,释放内存                                p[i]->type = 0;
    p = NULL; //将指针P指向空                                     p[i]->change_vol();
    return 0;                                                                   }
  }                                                                                  delete []p;
                                                                                      p = NULL;
                                                                                      return 0;
                                                                                      }

关于类在内存中的储存:类在定义时,并不会在堆或者栈中分配内存空间,只有在它实例化一个对象时,对象的成员变量会在栈上分配内存空间,成员函数还是在代码段。当同一个实例化多个对象时,每个对象的成员变量会在栈上分配不同的内存空间,但是多个对象通过对应的接口公用一个代码段的成员函数。

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