面向對象編程：用C++定義類

一、類及其概念

在面向對象編程中，類是一個非常重要的概念。簡單來說，類就是一組相關數據和方法的封裝，可以看作是一個對象的模板。在C++中，通過定義類並創建對象，可以實現封裝數據和方法的目的。一個類的具體實例被稱為對象。通過對象，可以訪問到類中封裝的數據和方法。

類可以看作一種自定義的數據類型。在C++中，可以通過class關鍵字定義一個類，如下所示：

class MyClass {
    private:
        int x;
    public:
        void setX(int num) {
            x = num;
        }
        int getX() {
            return x;
        }
};

該代碼定義了一個名為MyClass的類，其中包含一個私有成員變數x和兩個公有成員函數setX()和getX()。私有成員變數只能在類內被訪問，公有成員函數可以在類的外部被訪問。

二、封裝性

類的封裝性是面向對象編程中一個非常重要的概念。封裝就是將類的數據和方法進行保護，不允許外部直接訪問或修改。在C++中，可以使用private關鍵字來定義私有成員變數和私有成員函數，以實現封裝。

下面是一個簡單的例子：

class Person {
    private:
        string name;
    public:
        void setName(string n) {
            name = n;
        }
        string getName() {
            return name;
        }
};

int main() {
    Person p;
    p.setName("Alice");
    cout << "Name: " << p.getName() << endl;
    return 0;
}

在上面的代碼中，name是一個私有成員變數，只能通過公有成員函數setName()和getName()進行訪問。在main函數中，通過對象p來訪問和修改name成員變數，但是不能直接訪問name成員變數。

三、繼承

繼承是一種面向對象編程中的重要特性，可以實現類之間的關係。在C++中，可以用子類派生出新的類，從而實現繼承。繼承的目的是通過復用已有的類，減少代碼的重複性。在繼承中，父類也稱為基類或超類，子類也稱為派生類。

下面是一個簡單的例子：

class Animal {
    public:
        void eat() {
            cout << "Animal eats." << endl;
        }
        void sleep() {
            cout << "Animal sleeps." << endl;
        }
};

class Dog : public Animal {
    public:
        void bark() {
            cout << "Dog barks." << endl;
        }
};

int main() {
    Dog d;
    d.eat();
    d.sleep();
    d.bark();
    return 0;
}

在上面的代碼中，Animal類是父類，Dog類是子類。在Dog類中，使用public關鍵字繼承了Animal類的所有公有成員。在main函數中，通過子類對象d訪問了父類的成員函數eat()和sleep()。同時，還可以調用子類的成員函數bark()。

四、多態

多態是面向對象編程中的另一個重要特性，可以實現對不同對象的統一操作。多態分為靜態多態和動態多態兩種。靜態多態是通過函數重載和運算符重載來實現的，而動態多態則是通過虛函數來實現的。在C++中，虛函數使用關鍵字virtual來進行聲明。

下面是一個簡單的例子：

class Shape {
    protected:
        int width, height;
    public:
        Shape(int w = 0, int h = 0) {
            width = w;
            height = h;
        }
        virtual int area() {
            cout << "Parent class area." << endl;
            return 0;
        }
};

class Rectangle : public Shape {
    public:
        Rectangle(int w = 0, int h = 0) : Shape(w, h){ }
        int area() {
            cout << "Rectangle class area." << endl;
            return (width * height);
        }
};

class Triangle : public Shape {
    public:
        Triangle(int w = 0, int h = 0) : Shape(w, h){ }
        int area() {
            cout << "Triangle class area." <area();

    shape = &tri;
    shape->area();

    return 0;
}

在上面的代碼中，Shape類是基類，Rectangle和Triangle類是派生類。在Shape類中定義了一個虛函數area()，在Rectangle和Triangle類中重寫該虛函數，實現不同的功能。在main函數中，通過基類指針對不同的子類進行操作，實現了多態的效果。