c++类和对象（封装）

4、类和对象

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为

例如:

人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重...，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌...车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯....行为有载人、放音乐、放空调...

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

4.1封装

4.1.1 封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一

封装的意义：

（1）将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物。

（2）将属性和行为加以权限控制

封装意义一：在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物。

语法：class 类名{ 访问权限：属性 / 行为 }；

示例1：设计一个圆类，求圆的周长

#include<iostream>
using namespace std;
//设计一个圆类，求圆的周长
//园求周长的公式：2*PI*半径
//1、圆周率
const double PI = 3.14;
//2、class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{
	//访问权限
	//公共权限
public:
	//属性——通常使用变量
    //半径
	int m_r;

	//行为——通常采用函数
	//获取圆的周长
	double calculateZC()
	{
		return 2 * PI * m_r;
	}
};

int main()
{
	//通过圆类，创建具体的圆（对象）
	//实例化 （通过一个类，创建一个对象的过程）
	Circle c1;
	//给圆对象 的属性进行赋值
	c1.m_r = 10;
	//2*PI*10=62.8
	cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

示例2：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//设计一个学生类，属性有姓名和学号，
//可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
class Student //设置学生类
{
public://公共权限
	//类中的属性和行为 我们统一称为 成员
	//属性 成员属性 成员变量
	//行为 成员函数 成员方法
	
	//属性
	string m_Name;//姓名
	int m_Id;//学号

	//行为
	//显示姓名和学好的函数
	void showStudent()
	{
		cout << "姓名：" << m_Name << " 学号：" << m_Id << endl;
	}
	//给姓名赋值
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}
	//给学号赋值
	void setId(int id)
	{
		m_Id = id;
	}
};

int main()
{
	//创建一个具体的学生 实例化对象
	Student s1;
	//给s1对象 进行属性赋值操作
	//s1.m_Name = "张三";
	//s1.m_Id = 123456;
	s1.setName("张三");
	s1.setId(123);

	//显示学生信息
	s1.showStudent();

	system("pause");
	return 0;
}

封装意义二：

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

访问权限有三种:

1. public 公共权限

2. protected 保护权限

3. private 私有权限

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//访问权限——三种
//1. public     公共权限——成员 类内可以访问 类外可以访问
//2. protected  保护权限——成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子可以访问父亲中保护的内容，如：汽车
//3. private    私有权限——成员 类内可以访问 类外不可以访问 儿子不可以访问父亲的私有内容，如：银行卡
class Person
{
public://公共权限
	string m_Name;//姓名
protected://保护权限
	string m_Car;//汽车
private://私有权限
	int m_Password;//银行卡密码
public:
	void func()
	{
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 12345;
	}
};

int main()
{
	//实例化具体对象
	Person p1;

	p1.m_Name = "李四";
	//p1.m_Car="奔驰";//保护权限内容，在类外访问不到
	//p1.m_password=123;//私有权限内容，在类外访问不到
	p1.func();

	system("pause");
	return 0;
}

4.1.2 struct和cbss区别

在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

区别：

struct 默认权限为公共
class 默认权限为私有

#include<iostream>
using namespace std;

class C1
{
	int m_A;//默认权限 是私有
};
	
struct C2
{
	int m_A;//默认权限 是公共
};

int main()
{
	//struct 和 class 区别
	//struct 默认权限是 公共 public
	//class  默认权限是 私有 private
	C1 c1;
	//c1.m_A = 100;//不可访问
	C2 c2;
	c2.m_A = 100;//可以访问

	system("pause");
	return 0;
}

4.1.3 成员属性设置为私有

优点1: 将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点2: 对于写权限，我们可以检测数据的有效性

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//成员属性设置为私有
//1、可以自己控制读写权限
//2、对于写可以检测数据的有效性

//设计人类
class Person
{
public:
	//设置姓名
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}
	//获取姓名
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}
	//获取年龄 可写可读 如果想修改（年龄的范围必须是0~150之间）
	int getAge()
	{
		//m_Age = 0;//初始化
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age)
	{
		if (age < 0 || age>150)
		{
			cout << "你输出的年龄有误" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}
	//设置情人 只写
	void setLover(string lover)
	{
		m_Lover = lover;
	}
private:
	//姓名 可读可写
	string m_Name;
	//年龄 只读 
	int m_Age;
	//情人 只读
	string m_Lover;
};

int main()
{
	Person p;
	p.setName("张三");
	p.setLover("小红");
	p.setAge(20);

	cout << "姓名：" << p.getName() << endl;
	cout << "年龄：" << p.getAge() << endl;
	//cout << "年龄：" << p.getlover() << endl;//错误，只写 不能读
	system("pause");
	return 0;
}

练习案例1:设计立方体类

设计立方体类(Cube)

求出立方体的面积和体积

分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等

分析：

Class Cube

{

public:

//行为

//设置获取它的长宽高

获取立方体的面积

获取立方体的体积

private:

//属性

m_L

m_W

m_H

}

程序：

#include<iostream>
using namespace std;
//设计立方体的类
//1、创建立方体类
//2、设计属性
//3、设计行为 获取立方体面积和体积
//4、分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等
class Cube
{
public:
	//设置长
	void setL(int l)
	{
		m_L = l;
	}
	//获取长
	int getL()
	{
		return m_L;
	}
	//设置宽
	void setW(int w)
	{
		m_W = w;
	}
	//获取宽
	int getW()
	{
		return m_W;
	}
	//设置高
	void setH(int h)
	{
		m_H = h;
	}
	//获取高
	int getH()
	{
		return m_H;
	}
	//获取立方体面积
	int calculateS()
	{
		return 2 * (m_L * m_W + m_L* m_H + m_W * m_H);
	}
	//获取立方体体积
	int calculateV()
	{
		return m_L * m_W * m_H;
	}
	//利用成员函数判断两个立方体是否相等
	bool isSameByClass(Cube &c)
	{
		if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH())
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
private:
	int m_L;//长
	int m_W;//宽
	int m_H;//高
};
//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube& c1, Cube& c2)
{
	if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH())
	{
		return true;
	}
	return false;
}

int main()
{
	//创建立方体对象
	Cube c1;
	c1.setL(10);
	c1.setW(10);
	c1.setH(10);
	cout << "c1的面积：" << c1.calculateS() << endl;
	cout << "c1的体积：" << c1.calculateV() << endl;
	//创建第二个立方体
	Cube c2;
	c2.setL(10);
	c2.setW(10);
	c2.setH(10);
	//利用全局函数判断
	bool ret = isSame(c1, c2);
	if (ret)
	{
		cout << "全局函数：c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "全局函数：c1和c2是不相等的" << endl;
	}
	//成员函数判断
	ret = isSame(c1, c2);//不需要使用bool
	if (ret)
	{
		cout << "成员函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "成员函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

练习案例2：点和圆关系

设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。

分析：点和圆关系的判断：

点到圆心的距离 == 半径点在圆上
点到圆心的距离 < 半径点在园内
点到圆心的距离 > 半径点在园内

点到圆心的距离？

圆心（x1,y1），点（x2,y2）。

(x1-x2)^2 + (y1-y2)^2 和 m_R^2 对比

方法一：一个文件内。

#include<iostream>
using namespace std;
//点和圆的关系案例
//点类
class Point
{
public:
	//设置X
	void setX(int x)
	{
		m_X = x;
	}
	//获取X
	int getX()
	{
		return m_X;
	}
	//设置Y
	void setY(int y)
	{
		m_Y = y;
	}
	//获取Y
	int getY()
	{
		return m_Y;
	}
private:
	int m_X;
	int m_Y;
};
//圆类
class Circle
{
public:
	//设置半径
	void setR(int r)
	{
		m_R = r;
	}
	//获取半径
	int getR()
	{
		return m_R;
	}
	//设置圆心
	void setCenter(Point center)
	{
		m_Center = center;
	}
	//获取圆心
	Point getCenter()
	{
		return m_Center;
	}
private:
	Point m_Center;//在类中可以让另一个类 作为本来中的成员 
	int m_R;
};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle &c, Point &p)
{
	//计算两点之间距离的 平方
	int distance =
	(c.getCenter().getX() - p.getX())* (c.getCenter().getX() - p.getX()) +
	(c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());
	//计算半径的平方
	int rdistance = c.getR() * c.getR();
	//判断关系
	if (distance = rdistance)
	{
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > rdistance)
	{
		cout << "点在圆外" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "点在圆内" << endl;
	}
}

int main()
{
	//创建圆
	Circle c;
	c.setR(10);
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setCenter(center);
	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);
	//判断关系
	isInCircle(c, p);

	system("pause");
	return 0;
}

方法二：拆分为多个文件。

1、头文件：

(1)point.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
//点类——保留函数声明与变量声明。
class Point
{
public:
	//设置X
	void setX(int x);
	//获取X
	int getX();
	//设置Y
	void setY(int y);
	//获取Y
	int getY();	
private:
	int m_X;
	int m_Y;
};

(2)circle.h

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
#include"point.h"
//保留函数声明。
//圆类
class Circle
{
public:
	//设置半径
	void setR(int r);
	//获取半径
	int getR();
	//设置圆心
	void setCenter(Point center);
	//获取圆心
	Point getCenter();
private:
	Point m_Center;//在类中可以让另一个类 作为本来中的成员 
	int m_R;
};

2、Cpp文件

(1)point.cpp

#include"point.h"
//保留函数的实现
//点类
//设置X
void Point::setX(int x)//Point::设置作用域。
{
	m_X = x;
}
//获取X
int Point::getX()
{
	return m_X;
}
//设置Y
void Point::setY(int y)
{
	m_Y = y;
}
//获取Y
int Point::getY()
{
	return m_Y;
}

(2)circle.cpp

#include"circle.h"
//圆类——保留程序实现。

//设置半径
void Circle::setR(int r)
{
	m_R = r;
}
//获取半径
int Circle::getR()
{
	return m_R;
}
//设置圆心
void Circle::setCenter(Point center)
{
	m_Center = center;
}
//获取圆心
Point Circle::getCenter()
{
	return m_Center;
}

(3)main主函数

#include<iostream>
using namespace std;
#include"point.h"
#include"circle.h"
//点和圆的关系案例
//判断点和圆的关系——全局变量。
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
	//计算两点之间距离的 平方
	int distance =
		(c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) +
		(c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());
	//计算半径的平方
	int rdistance = c.getR() * c.getR();
	//判断关系
	if (distance = rdistance)
	{
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > rdistance)
	{
		cout << "点在圆外" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "点在圆内" << endl;
	}
}

int main()
{
	//创建圆
	Circle c;
	c.setR(10);
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setCenter(center);
	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);
	//判断关系  
	isInCircle(c, p);

	system("pause");
	return 0;
}

4.2对象的初始化和清理

生活中我们买的电子产品都基本会有出厂设置，在某一天我们不用时候也会删除一些自己信息数据保证安全。
C++中的面向对象来源于生活，每个对象也都会有初始设置以及对象销毁前的清理数据的设置。

4.2.1 构造函数和析构函数

对象的初始化和清理也是两个非常重要的安全问题

一个对象或者变量没有初始状态，对其使用后果是未知

同样的使用完一个对象或变量，没有及时清理，也会造成一定的安全问题

C++利用了构造函数和析构函数解决上述问题，这两个函数将会被编译器自动调用，完成对象初始化和清理工作。

对象的初始化和清理工作是编译器强制要我们做的事情，因此如果我们不提供构造和析构，编译器会提供编译器提供的构造函数和析构函数是空实现。

构造函数:主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
析构函数:主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。

构造函数语法：类名( ) { }

1.构造函数，没有返回值也不写void

2.函数名称与类名相同

3.构造函数可以有参数，因此可以发生重载

4.程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用,而且只会调用一次

析构函数语法：类名( ) { }

1.析构函数，没有返回值也不写void

2.函数名称与类名相同,在名称前加上符号 ~

3.析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载

4.程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用，而且只会调用一次

#include<iostream>
using namespace std;
//对象的初始化和清理
//1、构造函数 进行初始化的操作
class Person
{
public:
	//1、构造函数
	//没有返回值 不用写void
	//构造函数可以有参数，可以发生重载
	//创建对象的时候，构造函数会自动调用，而且只调用一次
	Person()
	{
		cout << "Person构造函数的调用" << endl;
	}
	//2、析构函数 进行清理的操作
//没有返回值 不用写void
//函数名和类名相同 在名称前加 ~
//析构函数不可以有参数的，不可以发生重载
//对象在销毁前 会自动的调用析构函数，而且只会调用一次
	~Person()
	{
		cout << "Person析构函数的调用" << endl;
	}
};

//构造和析构函数都是必须有的实现，如果我们自己不提供，编译器提供一个空间的构造和析构。
void test01()
{
	Person p;//在栈上的数据，tset01执行完毕后，释放这个对象
}
int mian()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.2 构造函数的分类及调用

两种分类方式

按参数分为: 有参构造和无参构造

按类型分为: 普通构造和拷贝构造

三种调用方式

括号法

显示法

隐式转换法

#include<iostream>
using namespace std;
//构造函数的分类与调用
//分类
//按照参数分类 无参构造(默认构造) 和 有参构造
//按照类型分类 普通构造  拷贝构造
class Person
{
public:
	//构造函数
	Person()//构造函数——初始化
	{
		cout << "Person的无参构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int a)
	{
		age = a;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	//拷贝构造函数
	Person(const Person &p)//引用
	{
		//将传入的人身上的所有属性，拷贝到我身上。
		age = p.age;
	}

	~Person()//析构函数——清除
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
//private:
	int age;
};
//调用
void test01()
{
	//1、括号法
	//Person p1;//默认构造函数调用
	//Person p2(10);//有参构造函数
	//Person p3(p2);//拷贝构造函数
	//cout << "p2的年龄：" << p2.age << endl;
	//cout << "p3的年龄：" << p3.age << endl;
	//注意事项1
	//调用默认构造函数时候，不要加（）
	//因为下面这行代码，编译器会认为是一个函数声明，不会认为在创建对象。
	//Person p1();
	//void func();
	
	//2、显示法
	//Person p1;//默认构造函数调用
	//Person p2 = Person(10);//有参构造
	//Person p3 = Person(p2);//拷贝构造

	//Person(10);//匿名对象 特点：当前行执行结束后，系统会立即回收掉匿名对象。
	//cout << "aaaa" << endl;

	//注意事项2
	//不要利用拷贝构造函数 初始化匿名对象 编译器会认为 Person(p3)==Person p3;对象声明。
	//如：Person(p3);

	//3、隐式转换法
	Person p4 = (10);//相当于 写了 Person p4 = Person(10); 有参构造调用
	Person p5= p4;//拷贝构造
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.3 拷贝构造函数调用时机

C++中拷贝构造函数调用时机通常有三种情况

使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象。
值传递的方式给函数参数传值
以值方式返回局部对象

#include<iostream>
using namespace std;
//拷贝构造函数的调用时机
class Person
{
public:
	Person();
	Person(int age);
	Person(const Person& p);
	~Person();
//private:
	int m_Age;
};

Person::Person()
{
	cout << "Person默认构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(int age)
{
	cout << "Person有参构造函数调用" << endl;
	m_Age = age;
}
Person::Person(const Person &p)
{
	cout << "Person拷贝构造函数调用" << endl;
	m_Age = p.m_Age;
}
Person::~Person()
{
	cout << "Person析构函数调用" << endl;
}
//1、使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新的对象
void test01()
{
	Person p1(20);
	Person p2(p1);
	cout << "p2的年龄为：" << p2.m_Age << endl;
}
//2、值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p)
{

}
void test02()
{
	Person p;
	doWork(p);
}

//3、值方式返回局部对象
Person doWork2()
{
	Person p1;
	cout << (int*)&p1 << endl;
	return p1;
}
void test03()
{
	Person p = doWork2();
	cout << (int*)&p << endl;
}

int main()
{
	//test01();
	//test02();
	test03();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.4 构造函数调用规则

默认情况下，c++编译器至少给一个类添加3个函数

1.默认构造函数(无参，函数体为空)

2.默认析构函数(无参，函数体为空)

3.默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

构造函数调用规则如下

如果用户定义有参构造函数，c++不在提供默认无参构造，但是
如果用户定义拷贝构造函数，c++不会再提供其他构造函数

#include<iostream>
using namespace std;
//构造函数的调用规则
//1、创建一个类，C++编译器会给每个类添加至少3个函数。
//默认构造（空实现）
//构造函数（空实现）
//拷贝构造（值拷贝）

//2、如果我们写了有参构造函数，编译器就不再提供默认构造，依然提供拷贝构造。
//如果我们写了拷贝构造函数，编译器就不再提供其他的普通构造函数了。
class Person
{
public:
	Person();
	Person(int age);
	Person(const Person& p);
	~Person();
	int m_Age;
private:

};

Person::Person()
{
	cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(int age)
{
	m_Age = age;
	cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(const Person &p)
{
	m_Age = p.m_Age;
	cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
}

Person::~Person()
{
	cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}

void test01()
{
	Person p;
	p.m_Age = 18;

	Person p2(p);
	cout << "p2的年龄："<<p.m_Age << endl;
}

void test02()
{
	Person p;
}

int main()
{
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.5 深拷贝与浅拷贝

深浅拷贝是面试经典问题，也是常见的一个坑

浅拷贝: 简单的赋值拷贝操作

深拷贝: 在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

#include<iostream>
using namespace std;
//深拷贝和浅拷贝
//浅拷贝带来的问题就是堆区的内存重复释放。
//浅拷贝的问题 要利用深拷贝进行解决。
class Person
{
public:
	Person();
	Person(int age,int height);
	Person(const Person &p);
	~Person();

	int m_Age;//年龄
	int *m_Height;//身高
private:

};

Person::Person()
{
	cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
}
Person::Person(int age,int height)
{
	m_Age = age;
	m_Height = new int(height);
	cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
}
//自己实现拷贝构造函数 解决浅拷贝带来的问题。
Person::Person(const Person &p)
{
	cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	m_Age = p.m_Age;
	//m_Height = p.m_Height;//编译器默认实现就是这行代码。
	//深拷贝操作
	m_Height = new int(*p.m_Height);//深拷贝，重新在堆区创建一块内存。
}

Person::~Person()
{//析构代码，将堆区开辟的数据做释放操作。
	if (m_Height != NULL)//空
	{
		delete m_Height;
		m_Height = NULL;
	}
	cout << "Person的析构函数调用" << endl;
}

void test01()
{
	Person p1(18,160);
	cout << "p1的年龄：" << p1.m_Age << "身高为：" << *p1.m_Height<< endl;

	Person p2(p1);
	cout << "p2的年龄：" << p2.m_Age << "身高为：" << *p2.m_Height << endl;
} 

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结：如果属性在堆区开辟的，一定要自己提供拷贝构造函数，防止浅拷贝带来的问题。

4.2.6初始化列表

C++提供了初始化列表语法，用来初始化属性。

语法：构造函数（）：属性1（值1），属性2（值2）………{}

#include<iostream>
using namespace std;
//初始化列表
class Person
{
public:
	//传统初始化操作
	/*Person(int a, int b, int c)
	{
		m_A = a;
		m_B = b;
		m_C = c;
	}*/
	//语法：构造函数（）：属性1（值1），属性2（值2）………{}
	//初始化列表 初始化属性
	Person(int a,int b,int c):m_A(a), m_B(b), m_C(c)
	{
	}
	int m_A;
	int m_B;
	int m_C;
private:

};

void test01()
{
	//Person p(10,20,30);
	Person p(30,20,10);
	cout << "m_A =" << p.m_A << endl;
	cout << "m_B =" << p.m_B << endl;
	cout << "m_C =" << p.m_C << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.7类对象作为成员

C++类中的成员可以是另一个类的对象，我们称该成员为 对象成员

例如：

class A { }

class B

{

A a;

}

B类中有对象A作为成员，A为对象成员。

那么当创建B对象时，A与B的构造和析构的顺序是谁先谁后？

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类对象作为类成员
//手机类
class Phone
{
public:
	Phone(string pname)
	{
		cout << "Phone的构造函数调用" << endl;
		m_PName = pname;
	}
	~Phone()
	{
		cout << "Phone的析构函数调用" << endl;
	}
	//手机品牌的名称
	string m_PName;
};
//人类
class Person
{
public:
	//Phone m_Phone = pname;//隐士转换法。
	Person(string name,string pname):m_Name(name),m_Phone(pname)//初始化列表 初始化属性
	{
		cout << "Person的构造函数调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
//姓名
	string m_Name;
//手机
	Phone m_Phone;
};
//当其他类对象作为本类成员，构造时候先构造类对象，再构造自身，析构的顺序呢？
//析构的顺序与构造相反。
void test01()
{
	Person p("张三","苹果MAX");
	cout << p.m_Name << "拿着："<<p.m_Phone.m_PName<<endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.2.8 静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static ，称为静态成员。

静态成员分为：

静态成员变量

所有对象共享同一份数据
在编译阶段分配内存
类内声明，类外初始化

静态成员函数

所有对象共享同一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量

#include<iostream>
using namespace std;
//静态成员变量
class Person
{
public:
	//1、所有对象都共享同一份数据
	//2、编译阶段就分配内存
	//3、类内声明，类外初始化操作
	static int m_A;

	//静态成员变量也是有访问权限的
private:
	static int m_B;
};

int Person::m_A = 100;//类外初始化操作
int Person::m_B = 200; 

void test01()
{
	Person p;
	cout << p.m_A << endl;//100

	Person p2;
	p2.m_A = 200;
	cout << p.m_A << endl;//200
}
void test02()
{
	//静态成员变量 不属于某个对象上，所有对象都共享同一份
	//因此静态成员变量有两种访问方式

	//1、通过对象进行访问
	Person p;
	cout << p.m_A << endl;

	//2、通过类名进行访问
	cout << Person::m_A << endl;
	//cout << Person::m_B << endl;//类外访问不能私有静态成员变量。
}
	
int main()
{
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;
//静态成员函数
//所有对象共享同一个函数
//静态成员函数只能访问静态变量成员变量
class Person
{
public:
	//静态成员函数
	static void func()
	{
		m_A = 100;//静态成员函数可以访问 静态成员变量。
		//m_B=200;//静态成员函数 不可访问 非静态成员变量，无法区分到底是哪个对象的m_B属性。
		cout << "static void func调用" << endl;
	}
	static int m_A;//静态成员变量//类内声明。
	int m_B;//非静态成员变量
private:
	//静态成员函数也是有访问权限的。
	static void func2()
	{
		cout << "static void func2调用" << endl;
	}
};
int Person::m_A;//类外初始化

void test01()
{
	//1、通过对象访问
	Person p;
	p.func();
	//2、通过类名访问
	Person::func();
	//Person::func2();//类外访问不到私有静态成员函数。
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1成员变量和成员函数分开存储

在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储

只有非静态成员变量才属于类的对象上

#include<iostream>
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 分开存储
class Person
{
public:
	int m_A;//非静态成员变量。4 字节。属于类的对象上。
	static int m_B;//静态成员变量，类内声明。不属于类的对象上。
	void func() {}//非静态成员函数 不属于类的对象。
	static void func2() {}//静态成员函数 不属于类的对象上。
private:

};
int Person::m_B = 0;//类外初始化
void test01()
{
	Person p;
	//空对象占用的空间内存为：1 字节。
	//C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间，是为了区分空对象占用内存的位置。
	//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址。
	cout<<"size of p = " <<sizeof(p)<< endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.3.2 this指针概念

通过4.3.1我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的

每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会共用一块代码

那么问题是：这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?

C++通过提供特殊的对象指针，this指针，解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属对象。

this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针

this指针不需要定义，直接使用即可

this指针的用途

当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分

2. 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

#include<iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{//this指针指向被调用的成员函数所属对象。
		this->age = age;//this 指向 p1
	}
	//链式编程思想。
	Person& PersonAddAge(Person &p)//使用Person的引用。
	{
		this->age += p.age;
		return *this;//this 指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象本体。
	}
	int age;
private:

}; 
//1、解决名称冲突
void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "Person p1的年龄"<<p1.age << endl;
}
//2、返回对象本身用 return *this
void test02()
{
	Person p1(10);
	Person p2(10);
	p2.PersonAddAge(p1);
	cout << "p2 的年龄" << p2.age << endl;
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.3.3 空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的，但是也要注意有没有用到this指针

如果用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性

#include<iostream>
using namespace std;
//空指针调用成员函数
class Person
{
public:
	void showClassName()
	{
		cout << "this is Person class" << endl;
	}
	void showPersonAge()
	{//报错原因是因为传入的指针是为NULL。
		if (this == NULL)
		{
			return;
		}
		cout << "age = "<<this->m_Age << endl;
	}
	int m_Age;
private:

};

void test01()
{
	Person * p = NULL;//空指针。
	p -> showClassName();
	p -> showPersonAge();
	//cout << "xxxxx" << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.3.4 const修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
常函数内不可以修改成员属性
成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依

常对象：

声明对象前加const称该对象为常对象
常对象只能调用常函数

#include<iostream>
using namespace std;
//常函数
class Person
{
public:
	//this 指针的本质 是指针常量  指针的指向是不可修改的
	//const Person * const this;
	//在成员函数后面const，修饰的是this指针，让指针指向的值也不可以修改。
	void showPerson() const
	{
		this->m_B = 100;
		//this->m_A = 100;
		//this = NULL;//this指针不可以修改指针的指向的
	}
	void func()
	{
		//m_A = 100;//可以修改属性。
	}
	int m_A;
	mutable int m_B;//特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值。
private:

};
//1、常函数
void test01()
{
	Person p;//创建对象
	p.showPerson();//调用

	cout << "xxxxx" << endl;
}
//2、常对象
void test02()
{
	const Person p;//在对象前加const，变为常对象
	//p.m_A = 100;//不可修改
	p.m_B = 100;//m_B是特殊值，在常对象下也可以修改
	
	//常对象只能调用常函数
	p.showPerson();
	//p.func();//常对象 不可以调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改属性

	cout << "xxxxx" << endl;
}


int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.4友元

生活中你的家有客厅(Public)，有你的卧室(Privaie)

客厅所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去

但是呢，你也可以允许你的好闺蜜好基友进去

在程序里，有些私有属性也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问，就需要用到友元的技术

友元的目的就是让一个函数或者类访问另一个类中私有成员

友元的关键字为friend

友元的三种实现

全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元

（1）全局函数做友元

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//全局函数做友元
//建筑物的类
class Building
{   
	//goodGay全局函数是Building好朋友，可以访问Building中私有的成员。
	friend void goodGay(Building* building);//友元 函数声明。
public:
	Building()
	{
		m_SittingRoom = "客厅";
		m_BedRoom = "卧室";
	}

public:
	string m_SittingRoom;//客厅

private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
//全局函数
void goodGay(Building *building)//使用指针或者引用传值，均可。
{
	cout << "好基友全局函数 正在访问："<< building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友全局函数 正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
	Building building;//创建对象。
	goodGay(&building);//传值。
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

（2）类做友元friend class GoodGay;

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//类做友元
class Building;
class GoodGay
{
public:
	GoodGay();
	void visit();//参观函数 访问Building中的属性
	Building * building;

private:

};
class Building
{
	//GoodGay类是本来的好朋友，可以访问本类中私有成员。
	friend class GoodGay;
public:
	Building();
public:
	string m_SittingRoom;//客厅

private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
//类外
Building::Building()
{
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}
GoodGay::GoodGay()
{
	//创建建筑物的对象
	building = new Building;//在堆区创建一个对象
}
void GoodGay::visit()
{
	cout << "好基友正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void test01()
{
	GoodGay gg;//创建对象
	gg.visit();

}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

（3）成员函数做友元friend void GoodGay::visit();

注释：//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有成员。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//成员函数做友元
class Building;//类——声明。
class GoodGay
{
public:
	GoodGay();
	void visit();//让visit函数 可以访问 Building 中私有成员
	void visit2();//让visit函数 不可以访问 Building 中私有成员
	Building * building;
	~GoodGay();
private:
};
//Building 类
class Building
{
	//告诉编译器 GoodGay类下的visit成员函数作为本类的好朋友，可以访问私有成员。
	friend void GoodGay::visit();
public:
	string m_SittingRoom;//客厅
	Building();
	~Building();
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};
//类外
GoodGay::GoodGay()
{
	building = new Building;
}
GoodGay::~GoodGay()
{
}
//类外实现成员函数
Building::Building()
{
	m_SittingRoom = "客厅";
	m_BedRoom = "卧室";
}
Building::~Building()
{
}
void GoodGay::visit()
{
	cout << "visit 函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;

	cout << "visit 函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}
void GoodGay::visit2()
{
	cout << "visit2 函数正在访问：" << building->m_SittingRoom << endl;

	//cout << "visit2 函数正在访问：" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
	GoodGay gg;
	gg.visit();
	gg.visit2();
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5 运算符重载

运算符重载概念：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型

4.5.1加号运算符重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算

#include<iostream>
using namespace std;
//加号运算符重载
class Person
{
public:
	//1、成员函数重载 +号
	Person operator+(Person &p)
	{
		Person temp;
		temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
		temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
		return temp;
	}
	int m_A;
	int m_B;
private:

};
// 2、全局函数重载加号
//Person operator+(Person &p1, Person &p2)
//{
//	Person temp;
//	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
//	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
//	return temp;
//}

//3、函数重载的版本
Person operator+(Person& p1, int num)
{
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + num;
	temp.m_B = p1.m_B + num;
	return temp;
}
void test01()
{
	Person p1;
	p1.m_A = 10;
	p1.m_B = 10;
	Person p2;
	p2.m_A = 10;
	p2.m_B = 10;
	//Person p3 = p1.operator+(p2);//成员函数重载本质的调用
	//Person p3 = p1.operator+(p1,p2);//全局函数重载本质的调用
	Person p3 = p1 + p2;
	//运算符重载  也可以发生函数重载 
	Person p4 = p1 + 100;//Person + int
	cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << endl;
	cout << "p3.m_B = " << p3.m_B << endl;

	cout << "p4.m_A = " << p4.m_A << endl;
	cout << "p4.m_B = " << p4.m_B << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

总结1：对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的

总结2：不要滥用运算符重载

4.5.2 左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型

#include<iostream>
using namespace std;
//左移运算符重载
class Person
{
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);//友元
public:
	//利用成员函数重载  左移运算符  p.operator(cout)  简化版本 p<<cout
	//不会利用成员函数重载<<运算符，因为无法实现 cout在左侧
	//void operator<<(Person &p)
	//{
	//}
	Person(int a, int b)
	{
		m_A = a;
		m_B = b;
	}
private:
	int m_A;
	int m_B;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符。//ostream 输出流
ostream & operator<<(ostream &out, Person &p) //本质 operator<<(cout, p) 简化 cout << p
{
	out << "m_A =" << p.m_A << " m_B ="<< p.m_B ;
	return out;
}

void test01()
{
	Person p(10,10);//创建对象。
	cout << p <<" hello world" << endl;
	//cout << "p.m_A" <<p.m_A<< endl;

}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5.3 递增运算符重载 ++

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据

补充：

Int a=10;

Cout<< ++a <<endl; //先加再输出，输出数值为11。

Cout<< a <<endl; //数值为11。

Int a=10;

Cout<< b++ <<endl; //先输出再后加，输出数值为10。

Cout<< b <<endl; //数值为11。

程序：

#include<iostream>
using namespace std;
//重载递增运算符
//自定义整型
class MyInteger
{
	friend ostream &operator<<(ostream &out, MyInteger &myint);//友元——访问私有变量。
public:
	MyInteger();
	~MyInteger();
	//重载 前置++ 运算符
	MyInteger & operator++()//返回引用是为了一直对一个数据进行操作。
	{
		m_Num++;//先进行++运算
		return *this;//再返回它的自身
	}
	//重载 后置++ 运算符
	//void operator++(int) // int代表占位参数，可以用于区分前置和后置递增。
	MyInteger operator++(int)//返回值——函数含有局部参数。
	{
		//先 记录当时结果
		MyInteger temp = *this;//自身
		//后 递增
		m_Num++;
		//最后将记录结果做返回
		return temp;
	}
private:
	int m_Num;//私有变量
};

MyInteger::MyInteger()
{
	m_Num = 0;
}

MyInteger::~MyInteger()
{
}
//重载左移运算符
ostream & operator<<(ostream &out, MyInteger &myint) //本质 operator<<(cout, p) 简化 cout << p
{
	out << myint.m_Num;
	return out;
}

void test01()
{
	MyInteger myint;//创建对象。
	cout <<++(++myint)<< endl;
	cout << myint << endl;
}
void test02()
{
	MyInteger myint;//创建对象。
	//cout << (myint)++<< endl;
	cout << myint << endl;
}

int main()
{
	//test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5.4 赋值运算符重载

c++编译器至少给一个类添加4个函数

1.默认构造函数(无参，函数体为空)

2.默认析构函数(无参，函数体为空)

3.默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝

4. 赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

#include<iostream>
using namespace std;
//赋值运算符重载
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		m_Age = new int(age);//堆区
	}
	int *m_Age;//指针，添加到堆区。
	~Person()
	{
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
	}
	//重载 赋值运算符
	Person& operator=(Person& p)
	{
		//编译器提供浅拷贝
		//m_Age = p.m_Age;

		//应该先判断是否有属性在堆区，如果有 先释放干净，然后再深拷贝。
		if (m_Age != NULL)
		{
			delete m_Age;
			m_Age = NULL;
		}
		//深拷贝
		m_Age = new int(*p.m_Age);
		//返回对象本身
		return *this;//指向自身，并返回自身的值。
	}
private:

};

void test01()
{
	Person p1(18);//创建对象。
	Person p2(20);
	Person p3(30);
	p3 = p2 = p1;//赋值操作。
	cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl;
	cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl;
	cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_Age << endl;
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5.5关系运算符重载

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//关系运算符重载
class Person
{
public:
	Person(string name, int age)
	{
		m_Name = name;
		m_Age = age;
	}
	//重载 == 号
	bool operator==(Person &p)//真假采用bool进行判断。
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
	//重载 ！= 号
	bool operator!=(Person &p)//真假采用bool进行判断。
	{
		if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
		{
			return false;
		}
		return true;
	}
	string m_Name;
	int m_Age;
private:

};

void test01()
{
    Person p1("Tom",18);
	Person p2("Tom", 18);
	//相等
	if (p1 == p2)
	{
		cout << "p1与p2是相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1与p2是不相等的" << endl;
	}
	//不等
	if (p1 != p2)
	{
		cout << "p1与p2是不相等的" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "p1与p2是相等的" << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

4.5.6函数调用运算符重载

函数调用运算符（）也可以重载
由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
仿函数没有固定写法，非常灵活

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//函数调用运算符重载
//打印输出类
class MyPrint
{
public:
	//重载函数调用运算符
	void operator()(string test)//函数名：operator()
	{
		cout<< test << endl;
	}
private:

};

void MyPrint02(string test)
{
	cout << test << endl;
}

void test01()
{
	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");//由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数。
	MyPrint02("hello world");
}
//仿函数非常灵活，没有固定的写法
class MyAdd
{
public:
	int operator()(int num1, int num2)
	{
		return num1 + num2;
	}
private:

};

void test02()
{
	MyAdd myadd;
	int ret = myadd(100, 100);
	cout << "ret = " << ret << endl;
	//匿名函数对象
	cout << MyAdd()(100,200) << endl;//匿名对象：MyAdd()，第二个括号为重载。
}

int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");
	return 0;
}