c++類定義

一、類的基本定義和使用

類是c++中一種自定義的數據類型，可以用來封裝數據和方法。類由成員變量和成員函數組成。以下是一個簡單的類定義：

class Person {
public:
    string name;
    int age;
    void printInfo() {
        cout << "name:" << name << ", age:" << age << endl;
    }
};

在上面的代碼中，我們定義了一個Person類，它有兩個成員變量（name和age）和一個成員函數(printInfo)。成員變量和成員函數可以使用public、protected、private關鍵字進行訪問控制。

使用該類也很簡單：

//創建對象
Person p;
//給成員變量賦值
p.name = "Bob";
p.age = 20;
//調用成員函數
p.printInfo();

輸出結果為：name:Bob, age:20。

二、構造函數和析構函數

構造函數和析構函數是類中非常重要的概念。構造函數用於對象的初始化，而析構函數用於對象的銷毀。

以下是一個簡單的構造函數和析構函數的定義：

class Person {
public:
    string name;
    int age;
    //構造函數
    Person(string n, int a) {
        name = n;
        age = a;
        cout << "Constructor is called!" << endl;
    }
    //析構函數
    ~Person() {
        cout << "Destructor is called!" << endl;
    }
    void printInfo() {
        cout << "name:" << name << ", age:" << age << endl;
    }
};

在上面的代碼中，我們定義了一個帶參數的構造函數和一個析構函數。我們創建對象時，將自動調用構造函數進行初始化，銷毀對象時將自動調用析構函數。

使用該類也很簡單：

//創建對象
Person p("Bob", 20);
//調用成員函數
p.printInfo();

輸出結果為：Constructor is called!
name:Bob, age:20
Destructor is called!

三、訪問控制

c++中有三種訪問控制權限：public、protected和private。public表示該成員可以被類的外部訪問，protected表示該成員可以被類的子類訪問，private表示該成員只能在類的內部訪問。

以下是一個具體的例子：

class Person {
public:
    string name;
    //公有成員函數
    void setName(string n) {
        //可以訪問私有成員變量
        this->name = n;
        //可以訪問私有成員函數
        this->setAge(20);
    }
protected:
    int age;
    //受保護的成員函數
    void setAge(int a) {
        //只能在類內部訪問私有成員變量
        this->age = a;
    }
private:
    string gender;
};

在上面的代碼中，我們定義了一個Person類，它有一個public成員函數(setName)、一個protected成員變量(age)和一個private成員變量(gender)。在public成員函數中，我們可以訪問私有成員變量和私有成員函數，而在類的外部同樣可以訪問該函數。

四、繼承和多態

繼承是面向對象程序設計中的一個重要概念。它可以幫助我們實現代碼的復用。子類可以繼承父類的成員變量和成員函數，並且還可以擴展自己的新的成員變量和成員函數。

以下是一個簡單的繼承的例子：

class Student : public Person {
public:
    int studentId;
    //子類的構造函數
    Student(string n, int a, int id) : Person(n, a) {
        studentId = id;
    }
    //子類的成員函數
    void printStudentInfo() {
        cout << "name:" << name << ", age:" << age << ", studentId:" << studentId << endl;
    }
};

在上面的代碼中，我們定義了一個Student類，它繼承了Person類的成員變量和成員函數，同時還有自己的成員變量(studentId)和成員函數(printStudentInfo)。

使用該類也很簡單：

//創建對象
Student s("Amy", 18, 20210001);
//調用成員函數
s.printStudentInfo();

輸出結果為：name:Amy, age:18, studentId:20210001。

多態是面向對象程序設計中的另一個重要概念。它允許我們按照統一的接口而非具體的實現來調用對象。c++中實現多態有兩種方式：虛函數和純虛函數。

以下是一個簡單的虛函數的例子：

class Shape {
public:
    //虛函數
    virtual double getArea() {
        return 0;
    }
};
class Triangle : public Shape {
public:
    int base;
    int height;
    Triangle(int b, int h) {
        base = b;
        height = h; 
    }
    //重寫虛函數
    double getArea() {
        return 0.5*base*height;
    }
};
class Square : public Shape {
public:
    int side;
    Square(int s) {
        side = s;
    }
    //重寫虛函數
    double getArea() {
        return side*side;
    }
};

在上面的代碼中，我們定義了一個抽象類Shape，它有一個虛函數(getArea)。我們繼承Shape，實現了具體的圖形類Triangle和Square。這些具體的類重寫了抽象類Shape中的虛函數。

使用該類也很簡單：

//創建對象
Shape *s1 = new Triangle(10, 5);
Shape *s2 = new Square(8);
//調用虛函數
cout << "Triangle area is: " <getArea() << endl;
cout << "Square area is: " <getArea() << endl;

輸出結果為：Triangle area is: 25，Square area is: 64。

五、模板類

c++中的模板類可以幫助我們快速實現通用類。模板類是一種特殊的類，它可以使用一個或多個類型作為參數。

以下是一個簡單的模板類的定義：

template 
class Stack {
private:
    T *data;
    int topIndex;
    int size;
public:
    //構造函數
    Stack(int s) {
        data = new T[s];
        topIndex = -1;
        size = s;
    }
    //析構函數
    ~Stack() {
        delete[] data;
    }
    //壓棧函數
    void push(T d) {
        if (topIndex = 0) {
            return data[topIndex--];
        }
        return NULL;
    }
};

在上面的代碼中，我們定義了一個模板類Stack，它有一個類型參數T。該類有兩個成員變量(data和topIndex)和兩個成員函數(push和pop)。成員函數可以使用T類型作為參數和返回值。

使用該類也很簡單：

//創建Stack對象
Stack s(100);
//壓棧
s.push(10);
s.push(20);
//彈棧
cout << s.pop() << endl;
cout << s.pop() << endl;

輸出結果為：20，10。