C++类（一）类的定义

1. 过程性编程和面向对象编程

采用OOP（Object-Oriented Programming）方法时，首先从用户的角度考虑对象 -- 描述对象所需要的数据以及描述用户与数据交互所需的操作。完成对接口的描述后，需要确定如何实现接口和数据存储。最后，使用新的设计方案创建出程序。

2. 抽象和类：

【类的定义】面向过程的语言（如C语言）倾向于根据数据的外观（在内存中如何存储）来考虑数据类型。如char占用1个字节的内存，double 占用8个字节内存。类是一种将抽象转换为用户定义类型的C++工具，将数据表示和操作数据的方法合成一个整洁的包。

【如何定义类】

（1）类声明：以数据成员的方式描述数据部分，以成员函数（被称为方法）的方式描述公有接口

（2）类方法定义：描述如何实现成员函数

2.1. 类声明

以下为C++声明的Stock类型

1 // stock00.h -- stock class interface
 2 // version 00
 3 #ifndef  STOCK00_H
 4 #define STOCK00_H
 5 #include <string>
 6 
 7 class Stock  // class declaration
 8 {
 9   private:
10     std::string company;
11     long shares;
12     double share_val;
13     double total_val;
14     void set_tot() {total_val = share * share_val;}
15   public:
16     void acquire(const std::string &co, long n, double pr);
17     void buy(long num, double price);
18     void sell(long num, double price);
19     void update(double price);
20     void show();
21 }
22 #endif

【访问控制】

关键字private和public描述了对类的访问控制。使用类对象可以直接访问公有部分，但只能通过公有成员函数（或友元函数）

【数据隐藏】将数据放在类的私有部分中

【封装】将实现放在一起并将它们与抽象分开称之为封装。

（a）数据隐藏是一种封装

（b）将实现的细节隐藏在私有部分，像set_tot()也是一种封

（c）装将类函数定义和类声明放在不同的文件中也是一种封装

【控制对成员的访问：公有还是私有】

数据项通常是私有，组成类接口的成员函数公有；放在私有部分的成员函数，可以被其他公有接口调用，处理不属于公有接口的实现细节。

不必在类声明中使用关键字private，因为这是类对象的默认访问控制。如下面例子中的 mass和name, 默认为private

1 class World
2 {
3    float mass; // private by default
4    char name[20]; // private by default
5 public:
6    void tellall(void);
7    ...
8 }

【类与结构体的区别】

结构体默认的访问类型是public，而类为private。C++程序员通常使用类实现类描述，而把结构体限制为只表示纯粹的数据对象（常被成为普通老式数据，POD，Plain Old Data）

2.2. 类定义

还需要创建类描述的第二个部分：为那些由类声明中的原型表示的成员函数提供代码。成员函数定义与常规函数定义非常相似，它们有函数头和函数体，也可以有返回类型和参数。但是他们还有两个特性：

（1）定义成员函数时，使用作用域解析运算符(::)来标识函数所属的类。如Stock::acquire()表示acquire()方法属于Stock类

（2）类方法可以访问类的private组件。如Stock:show()方法中，直接使用company, shares等private变量。【注】如果试图使用非成员函数访问这些private变量，编译器禁止这样做（除非使用友元）

【实现类成员函数】

以下为Stock类的实现

1 // stock00.cpp -- implementing the Stock class
 2 // version 00
 3 #include <iostream>
 4 #include "stock00.h"
 5 void Stock::acquire(const std::string &co, long n, double pr)
 6 {
 7     company = co;
 8     if (n<0){
 9        std::cout << "Number of shares can't be negative;"
10                  << company << " shares set to 0.\n";
11        shares  = 0;
12     }
13     else 
14        shares = n;
15     share_val = pr;
16     set_tot();
17 }
18 
19 void Stock::buy(long num, double price)
20 {
21    if (num<0) {
22        std::cout << "Number of shares purchase can't be negative."
23                  << "Transaction is aborted.\n";
24    }
25    else {
26        shares += num;
27        share_val = price;
28        set_tot();
29    }
30 }
31 
32 void Stock::sell(long num, double price)
33 {
34     using std::cout;
35     if (num < 0) {
36         cout << "Number of shares sold can't be negative."
37              << "Transaction is aborted.\n";
38     }
39     else if (num > shares) {
40         cout << "You can't sell more than you have! "
41              << "Transaction is aborted.\n";
42     }
43     else {
44         shares -= num;
45         share_val = price;
46         set_tot();
47     }
48 }
49 
50 void Stock::update(double price)
51 {
52     share_val = price; 
53     set_tot();
54 }
55 
56 void Stock::show()
57 {
58     std::cout << "Company: " << company
59               << "Shares: " << shares << '\n'
60               << "Share Price: $" << share_val
61               << "Total Worth: $" << total_val << '\n'; 
62 }

acquire(), update(), buy(), sell() 四个成员函数涉及到对total_val的修改，为了方便，将其提取出来在set_tot()函数中实现。由于set_tot()函数只是实现代码的一种方式，而不是公有接口的组成部分，因此这个类将其声明为私有成员函数（即编写这个类的人可以使用它，但编写代码使用这个类的人不能使用它）。如果代码很长，则这种方法可以省去许多重复代码。

【内联方法】

（1）定义于类声明的函数，自动成为内联函数。如stock00.h Line14中的 set_tot() 函数

（2）在类声明外定义函数，只需在类实现部分中定义函数时使用inline限定符

1 class Stock
 2 {
 3 private:
 4      ...
 5      void set_tot();  // definition kept separate
 6 public:
 7      ...
 8 };
 9 
10 inline void Stock::set_tot() // use inline in definition 
11 {
12    total_val = shares * share_val;
13 }

2.3. 使用类

C++程序员将接口（类定义）放在头文件中，将类的实现（类方法的代码）放在源文件中。利用下面的语句，可以创建Stock对象

1 // userstock00.cpp -- the client program
 2 // compile with stock00.cpp
 3 #include <iostream>
 4 #include "stock00.h"
 5 int main()
 6 {
 7    Stock fluffy_the_cat;
 8    fluffy_the_cat.acquire("NanoSmart", 20, 12.50);
 9    fluffy_the_cat.show();
10    fluffy_the_cat.buy(15, 18.125);
11    fluffy_the_cat.show();
12    fluffy_the_cat.sell(400, 20.00);
13    fluffy_the_cat.show();
14    return 0;
15 }

原文链接: https://www.cnblogs.com/gaolee/p/14386880.html

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