详解C++编程中类的声明和对象成员的引用

C++类的声明和对象的创建
类是创建对象的模板，一个类可以创建多个对象，每个对象都是类类型的一个变量；创建对象的过程也叫类的实例化。每个对象都是类的一个具体实例（Instance），拥有类的成员变量和成员函数。

与结构体一样，类只是一种复杂数据类型的声明，不占用内存空间。而对象是类这种数据类型的一个变量，占用内存空间。
类的声明

类是用户自定义的类型，如果程序中要用到类，必须先进行声明，或者使用已存在的类（别人写好的类、标准库中的类等），C++语法本身并不提供现成的类的名称、结构和内容。

一个简单的类的定义：

class Student{
  //成员变量
  char *name;
  int age;
  float score;
  //成员函数
  void say(){
    printf("%s的年龄是 %d，成绩是 %fn",name,age,score);
  }
};

该例创建了一个Student类，它包含了3个成员变量和1个成员函数。

class是C++中的关键字，用于声明一个类；紧接 class 关键字之后的是我们自定义的类名 Student；由{ }包围的是类体。声明类时不能对成员变量进行初始化，只有在创建对象以后才能赋值。

类可以理解为一种新的数据类型，该数据类型的名称是 Student。与 char、int、float 等基本数据类型不同的是，Student 是一种复杂数据类型，可以包含基本类型，而且多了很多基本类型中没有的特性。
需要注意的是：在类声明的最后有一个分号(;)，它是类声明的一部分，表示类声明结束了，不能省略。
创建对象

声明了 Student 数据类型之后，就可以用它来定义变量了，如：

Student LiLei; //创建对象

该语句声明了一个名字为 LiLei、数据类型为 Student 的变量。这和：

int a; //定义整形变量

语句定义了一个整型变量表达的意思是类似的。而 LiLei 这个变量我们称之为 Student 类的对象。

在定义类的对象时，class 关键字可要可不要。但出于习惯我们通常都会省略掉class关键字，例如：

class Student LiLei; //正确
Student LiLei; //同样正确

创建类的对象时，除了能定义单个变量以外，还可以定义一个数组或者指针。例如：

Student all_student[100];
Student *pointer;

第一条语句定义了一个 all_student 数组，该数据拥有100个元素，每个元素都是 Student 类型。第二条语句定义了一个 Student 类型的指针 pointer，该指针可以指向 Student 类型的变量（对象），用法和普通指针一样。
声明类的同时创建对象

和结构体（struct）类似，你可以先声明类，然后再创建对象，也可以在声明类的同时创建对象。如下所示：

class Student{
  //成员变量
  char *name;
  int age;
  float score;
  //成员函数
  void say(){
    printf("%s的年龄是 %d，成绩是 %fn",score);
  }
}stu1,stu2;

这个时候你也可以省略类名，直接创建对象。如下所示：

class{
  //成员变量
  char *name;
  int age;
  float score;
  //成员函数
  void say(){
    printf("%s的年龄是 %d，成绩是 %fn",stu2;

直接定义对象，在C++中是合法的、允许的，但却很少用，也不提倡用。

一个完整的示例：

#include <stdio.h>
//类可以在所有函数之外定义
class Student{
public: //类包含的变量
  char *name;
  int age;
  float score;
public: //类包含的函数
  void say(){
    printf("%s的年龄是 %d，成绩是 %fn",score);
  }
};
int main(){
  //创建对象
  Student stu;
  stu.name = "小明";
  stu.age = 15;
  stu.score = 92.5f;
  stu.say();
  //定义指针
  Student *pt_stu = &stu;
  pt_stu->name = "李雷";
  pt_stu->age = 16;
  pt_stu->score = 80;
  pt_stu->say();
  return 0;
}

运行结果：

小明的年龄是 15，成绩是 92.500000
李雷的年龄是 16，成绩是 80.000000

public 是C++中的关键字，用来修饰成员变量和成员函数，表示它们是公有的。我们将在下节详细讲解 public，这里只需要知道，只有 public 后面的成员变量和成员函数才能被创建的对象访问到。像本节开头的例子，没有使用 public，那么创建对象后就不能使用任何成员。
main 函数中首先创建了一个对象 stu，然后又定义了一个 Student 类型的指针变量。可以发现，和结构体（struct）类似，一个对象通过成员选择符”.“来访问成员变量和成员函数，而指针变量通过指针操作符”->“来访问成员。

对象指针和结构体指针类似。

注意：对象指针指向的是一个具体的对象，而不是类。下面的写法是错误的：

Student *pt;
pt = &Student;

C++对象成员的引用
在程序中经常需要访问对象中的成员。访问对象中的成员可以有3种方法：

1. 通过对象名和成员运算符访问对象中的成员；
2. 通过指向对象的指针访问对象中的成员；
3. 通过对象的引用变量访问对象中的成员。

通过对象名和成员运算符访问对象中的成员

例如在程序中可以写出以下语句：

  stud1.num=1001; //假设num已定义为公用的整型数据成员

表示将整数1001赋给对象stud1中的数据成员num。其中“.”是成员运算符，用来对成员进行限定，指明所访问的是哪一个对象中的成员。注意不能只写成员名而忽略对象名。

访问对象中成员的一般形式为：
    对象名.成员名
不仅可以在类外引用对象的公用数据成员，而且还可以调用对象的公用成员函数，但同样必须指出对象名，如：

  stud1.display( ); //正确，调用对象stud1的公用成员函数
  display( ); //错误，没有指明是哪一个对象的display函数

由于没有指明对象名，编译时把display作为普通函数处理。应该注意所访问的成员是公用的(public )还是私有的(private )，只能访问public成员，而不能访问private成员。如果已定义num为私有数据成员，下面的语句是错误的：

  stud1.num=10101; //num是私有数据成员，不能被外界引用

在类外只能调用公用的成员函数。在一个类中应当至少有一个公用的成员函数，作为对外的接口，否则就无法对对象进行任何操作。
通过指向对象的指针访问对象中的成员

前面已经介绍了指向结构体变量的指针（详情请猛击：指向结构体变量的指针），可以通过指针引用结构体中的成员。用指针访问对象中的成员的方法与此类似。如果有以下程序段：

class Time
{
public : //数据成员是公用的
  int hour;
  int minute;
};
Time t,*p; //定义对象t和指针变量p
p=&t; //使p指向对象t
cout<<p->hour; //输出p指向的对象中的成员hour

在p指向t的前提下，p->hour，(*p).hour和t.hour三者等价。
通过对象的引用变量来访问对象中的成员

如果为一个对象定义了一个引用变量，它们是共占同一段存储单元的，实际上它们是同一个对象，只是用不同的名字表示而已。因此完全可以通过引用变量来访问对象中的成员。

如果已声明了Time类，并有以下定义语句：

  Time t1; //定义对象t1
  Time &t2=t1; //定义Time类引用变量t2，并使之初始化为t1
  cout<<t2.hour; //输出对象t1中的成员hour

由于t2与t1共占同一段存储单元(即t2是t1的别名)，因此t2.hour就是t1.hour。

（编辑：李大同）

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