【带头学C++】----- 九、类和对象 ---- 9.1 类和对象的基本概念----(9.1.1---9.1.3)

news2025/1/12 3:58:09

9.1 类和对象的基本概念

9.1.1 类的封装性

9.1.2 定义类的步骤和方法

9.1.3 设计一个学生类 Student

9.1 类和对象的基本概念

9.1.1 类的封装性

类是一种用户自定义的数据类型，它定义了一组数据成员和成员函数。类可以看作是一个模板或者蓝图，用于创建对象。类将具有共性的数据和方法封装在一起，加以权限区分，用户只能通过公共方法访问私有数据。

这里我的另外一个理解是这样的：类就像是一个学生类别、每个具体的张三、李四学生就是一个对象，对象就有不同的属性，不同的姓名、身高、体重、性别、年龄这些特征，比如张三会武术、李四会跳舞、王五会吃土等等，你的类就是相当于一个空白的模板，把这些属性汇合到一起以后，同过这个类名称来创建张三、李四对象，每一个对象都可以拥有不一样的身高体重等等，这里只是举个例子，实际上类和对象的作用比上面说的要大很多。并且类中的不同函数、方法的权限不一，更加的多元化，满足不同需求。

对象则是类的实例化结果，它是类的具体实体，具有类定义中定义的数据成员和行为（成员函数）。

我们编写程序的目的是为了解决现实中的问题，而这些问题的构成都是由各种事物组成，我们在计算机中要解决这种问题，首先要做就是要将这个问题的参与者:事和物抽象到计算机程序中，也就是用程序语言表示现实的事物。那么现在问题是如何用程序语言来表示现实事物?现实世界的事物所具有的共性就是每个事物都具有自身的属性，一些自身具有的行为，所以如果我们能把事物的属性和行为表示出来，那么就可以抽象出来这个事物。
类的权限分为: private (私有)、protected (保护) 、public (公有) 3种权限。

在类的外部，只有public修饰的成员才能被访问，在没有涉及继承与派生时，private和protected是同等级的，外部不允许访问。用户在类的外部可以通过public的方法间接访问private和protected数据

9.1.2 定义类的步骤和方法

定义类的关键字：class

设计一个类步骤: 思考该类有哪些数据成员操作这些数据的成员函数数据一般默认都是设计成私有，成员函数为公有，通过成员函数操作数据，来实现对类和对象的一些操作。

注意，私有、保护成员变量不能直接在类的外部进行访问

完整代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class Data{
    //类中默认为私有
private:
    int a; //私有成员变量，不用给类中成员初始化
protected:
    int b;//受保护的成员变量
public:
    int c;//公有的成员变量
    //在类的内部，不分权限之分
    void printData(void){
        cout << a << " " << b << " " << c <<endl;
    }
};


int main()
{
    //用类实例化一个对象
    Data dataer;
    //类外部（“{}”介于花括号之间的属于类的内部）不能直接访问私有、受保护的成员变量
//    cout << dataer.a <<endl;
//    cout << dataer.b <<endl;
    cout << dataer.c <<endl;

    //类中的成员函数，需要通过对象名来调用
    dataer.printData();

    return 0;
}

9.1.3 设计一个学生类 Student

题目：学生信息管理系统

设计一个学生类 Student，包含以下成员：

数据成员：

学生姓名（name）
学生学号（id）

成员函数：

构造函数：带有学号和姓名的参数列表，用于初始化学生对象的数据成员。
void setInfo(const std::string& n, const std::string& i)：设置学生的姓名和学号。
std::string getName()：返回学生的姓名。
std::string getId()：返回学生的学号。

根据上述要求，设计并实现 Student 类，然后编写一个测试程序，在测试程序中创建多个学生对象，并调用相应的成员函数来设置和获取学生的姓名和学号。

完整代码：


#include <iostream>
#include <string>

class Student {
private:
    std::string name; // 学生姓名
    std::string id; // 学生学号
public:
    // 构造函数，用于初始化学生对象的数据成员
    Student(const std::string& n, const std::string& i) {
        name = n;
        id = i;
    }
    // 设置学生的姓名和学号
    void setInfo(const std::string& n, const std::string& i) {
        name = n;
        id = i;
    }
    // 返回学生的姓名
    std::string getName() {
        return name;
    }
    // 返回学生的学号
    std::string getId() {
        return id;
    }
};

void test02(){
    // 创建两个学生对象，分别设置姓名和学号
    Student student1("Alice", "12345");
    Student student2("Bob", "67890");

    // 输出学生1的姓名和学号
    std::cout << "Student 1: " << student1.getName() << " (" << student1.getId() << ")" << std::endl;
    // 输出学生2的姓名和学号
    std::cout << "Student 2: " << student2.getName() << " (" << student2.getId() << ")" << std::endl;

    // 更新学生1的姓名和学号
    student1.setInfo("Eve", "54321");

    // 输出更新后的学生1的姓名和学号
    std::cout << "Student 1 (updated): " << student1.getName() << " (" << student1.getId() << ")" << std::endl;

}

引用千峰教育C++基础班笔记案例和内容，并作了补充和修改

案例：

请设计一个Person类，Person类具有name和age属性，提供初始化函数(nit)，并提供对name和age的读写函数(set，get)，但必须确保age的赋值在有效范围内(0-100)，超出有效范围，则拒绝赋值，并提供方法输出姓名和年龄。

说明：

代码:（原出处中对代码的标准使用是基于C++98版本的，所以我这里此后全部基于C++11以及11以上的标准进行改写，说明，同时能直接掌握c++11标准用法）

class Person
{
private:
    const char *m_Name;//私有的   c++11标准使用 const char *修饰字符串
    int m_Age;//成员变量
public:
    //初始化函数
    void personInit(const char *name,int age){
       // strcpy(m_Name,name);
        m_Name = name;
        if(age > 0 && age <= 100){
            m_Age = age;
        }else{
            cout << "输入的年龄："<<m_Age<<"不合法"<<endl;
        }
    }
    //设置m_Age年龄
    void setAge(int age){
        if(age > 0 && age <= 100){
            m_Age = age;
        }else{
            cout << "输入的年龄："<<m_Age<<"不合法"<<endl;
        }
    }
    int getAge(void){
        return m_Age;
    }
    //设置m_Name
    void setName(const char *name){
        //strcpy_s(m_Name,name);
        m_Name = name;
    }
    //得到m_Name
    const char *getName(void){
        return m_Name;
    }

    //显示年龄和姓名
    void showPerson(){
        cout<<"姓名："<<m_Name<<" 年龄："<<m_Age;
    }
};

void test03(){
    Person spike;
    spike.personInit("name",18);
    spike.setName("肉丝");
    spike.setAge(16);
    cout<<spike.getName()<<""<<spike.getAge()<<endl;
    spike.showPerson();
}

Result: