P9 C++类

01 类是什么

02 如何创建类

03 方法

后话

本期我们要讲的是 C++ 中的类。

我们终于讲到了面向对象编程，这是一种非常流行的编程方式，面向对象编程实际上只是一种你可以采用的编写代码的方式，其他语言例如 C#、Java 这些主要是面向对象的语言，事实上，用这些语言你真的不能写任何其他类型的代码，尽管你也可以尝试这样做，因为最终这些语言都是面向对象的语言，C++ 有点不同，因为它并没有强加给你一种特定的风格。

C 语言实际上并不支持面向对象编程，因为为了面向对象编程，你需要有一些概念，比如类和对象，这些东西 C 语言没有，如果你想使用面向对象的话 C++ 会添加所有这些功能。

01 类是什么

简单地说，类只是对数据和功能组合在一起的一种方法。

例如，在一个游戏中，我们可能想要一些代表角色的东西，那么我们需要什么样的东西来代表一个角色呢？我们当然需要一些数据，例如，角色在游戏中的位置，角色可能拥有的某些属性，角色移动的速度，我们可能还需要一些 3D 模型，代表角色的屏幕形象。所有这些数据都需要存储在某个地方，实际操作中，我们可以为所有这些创建变量，让我们来看看它会是什么样子。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() 
{
    int x, y;
    int speed;
    return 0;
}

我们想要创建一个角色，然后想要一个角色位置以及它的速度，这些都是整数。你可能发现这有点乱了，因为这些名字太普通了，你可能想写成 PlayerX、 PlayerY，speed 改成 PlayerSpeed，哪怕是这样，还是有点乱。

尤其是当我们的游戏有 2 个角色时，你就不得不先复制，然后改成 PlayerX0、PlayerX1 等。

这样的话代码太糟糕了，现在还只是两个角色，如果三个四个呢？

#include <iostream>
using namespace std;

int main() 
{
    int PlayerX0, PlayerY0;
    int playerspeed0 = 0;
    
    int PlayerX1, PlayerY1;
    int playerspeed1 = 0;

    return 0;
}

你当然可以使用数组，但其实问题重点还是一样的，它们只是一堆没有组合在一起的变量，他们是无组织的，只是被放在我们的代码中，这不是一个好方式。

另一个很好的例子可以说明为什么这很烦人，我想写一个函数来 move 角色，例如下面这样。

#include <iostream>
using namespace std;

int Move(int x, int y,int speed) 
{
    return 0;
}

int main() 
{
    int PlayerX0, PlayerY0;
    int playerspeed0 = 0;
    
    int PlayerX1, PlayerY1;
    int playerspeed1 = 0;

    return 0;
}

看起来更乱了，是吧。

所有这一切都变成了如此多的代码，难以维护，非常混乱，所以我们要做的就是通过使用类来简化它。

02 如何创建类

我们可以创建一个叫做 Player 类，它包含了所有的数据，我们想要把所有的变量变成一种类型。

在上面的代码中，我们创建一个名为 Player 的类，通过使用关键字 class，然后给它一个名字来实现。这个名字必须是唯一的，因为 class 是类型，这里是创建一个新的变量类型，然后是左右花括号，就像定义函数那样，注意末尾需要一个分号；在花括号里面，我们指定了我们需要的所有变量。

ok，我们创建了一个全新的类叫 Player，本质上它是一种类型，如果我们开始使用 Player 类，可以把它当作其他变量来创建。

我们给一个新变量命名为 player，类型是 Player。

由类类型构成的变量称为对象，新的对象变量称为实例，我们在这里所做的是实例化了一个 Player 对象，因为我们已经为那个 Player 类型创建了一个新实例。

如果我们想设置这些变量，如果你有一点概念基础的话可能会这样使用。

然而如果我们现在尝试编译，会得到一个错误。告诉我们 player 不能访问在类 Player 中声明的私有成员。

这是因为 “可见性” 的原因，当你创建一个新类时，您可以选择指定类中的内容的可见性，默认情况下，类中所有东西都是私有的，这意味着只有类中的函数才能访问这些变量。然而，我们希望能够从 main 函数中访问这些变量时，我们需要做的是把它设为 public（公有的）。

public 意味着我们可以在类之外的任何地方访问这些变量。我们会在以后的内容中更多地讨论可见性，现在先不讲这个。

现在编译，程序就没有问题了。

现在我们实现了第一个目标，已经彻底清理了代码，把所有的变量都放在了一个地方，这些变量集合可以代表一个 player，我们把它们恰当地分组了。

03 方法

现在我们有了这些数据，我们想让 Player 做一些事情，例如移动，所以要写一个函数来改变 X 和 Y 变量的值，我们怎么做呢？我们可以把它写成单独的函数。

#include <iostream>
using namespace std;

class Player 
{
public:
    int playerX;
    int playerY;
    int playerSpeed;
};

void movePlayer(int x, int y,Player& player)
{
    player.playerX += player.playerSpeed *x;
    player.playerY+= player.playerSpeed*y;
}

int main() 
{
    Player player;
    move(1, -3,player);
    return 0;
}

这个函数的参数我们通过引用传递给它一个想要被移动的 Player，因为我们要修改 Player 对象。所以还要取 xa 和 ya，也就是我们在 X 轴和 Y 轴上 player 移动的距离。

我们现在试着调用这个函数。

没有问题。

我们可以做得更好一点，之前我说过，类实际上可以包含函数，这意味着我们可以将 Move 函数移动到类中，类内的函数被称为 方法（method） 。

#include <iostream>
using namespace std;

class Player 
{
public:
    int playerX;
    int playerY;
    int playerSpeed = 2;   // speed移动速度
    void Move(int& player_X, int& player_Y)
    {
        player_X += playerSpeed*player_X;
        player_Y += playerSpeed*player_Y;
    }
};


int main() 
{
    Player player;
    player.playerX = 10;   //X轴
    player.playerY  = 5;  //Y轴
    //move(1, -3,player);
    player.Move(player.playerX,player.playerY);
    cout<<player.playerX<<endl;
    cout<<player.playerY<<endl;
    return 0;
}

我们还做了一些修改，因为这个函数已经在类中了，所以不需要传入 player 对象了，因为它已经在 Player 对象中了，所以我删除了里面相关的内容，这样我们已经简化了我们的代码。

上面代码主函数的代码依旧还是有些复杂，我们还可以进行修改，也不想让角色的X，Y轴被随意调用，所以我们可以通过private私有化下XY，如果要修改角色的X，Y点则需要通过公有函数setPlaer（），代码如下

#include <iostream>
using namespace std;

class Player 
{
//私有的变量
private:
    int playerX;   //x轴
    int playerY;  //y轴
    int playerSpeed = 2;   // speed移动速度
public:
    void Move(int& player_X, int& player_Y)
    {
        player_X += playerSpeed*player_X;
        player_Y += playerSpeed*player_Y;
    }
    void Move()  //重载函数
    {
        playerX = playerSpeed*playerX;
        playerY = playerSpeed*playerY;
    }
    void setPlayer(int x, int y, int speed)   //设置人物属性
    {
        playerSpeed = speed;
        playerX = x;
        playerY = y;
    }
};

int main() 
{
    Player player;
    player.setPlayer(12,-4,5);   //设置人物的X轴，Y轴，移动速度
    player.Move();   //需先设置人物属性才能能进行有效移动，否者按照上一次数据进行移动
    //player.Move(player.playerX,player.playerY);
    return 0;
}

好了，每个 Player 对象都有了自己的Move 函数，当我们为指定的 Player 对象调用 Move 时，这个 Player 对象将会移动，这与 Player 类之外的 Move 函数没有什么不同，它的作用就是让我们代码更干净，看起来更好看，当你处理很多代码时，这是一个巨大的优势，因为你有越多的代码，情况就越复杂，就越需要有这样的代码来保持代码整洁。