C++ 面向对象编程核心概念详解
面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）是一种编程范式，它将数据和行为封装在对象中。C++ 作为一种支持面向对象编程的语言，提供了丰富的特性来实现这一范式。本文将围绕 C++ 面向对象编程的核心概念进行详解，包括类和对象、封装、继承、多态等。
类和对象
在 C++ 中，类（Class）是对象的蓝图，它定义了对象的属性（数据成员）和行为（成员函数）。对象（Object）是类的实例，它包含了类定义的数据和行为。
定义类
cpp
class Rectangle {
public:
// 公有成员
int width;
int height;
// 构造函数
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
// 成员函数
int area() {
return width height;
}
};
创建对象
cpp
int main() {
Rectangle rect(10, 20); // 创建 Rectangle 类的对象
return 0;
}
封装
封装（Encapsulation）是面向对象编程的一个核心概念，它将数据隐藏在对象的内部，只通过公共接口（成员函数）来访问和修改数据。
私有成员
在类中，可以使用 `private` 关键字声明成员，使其只能在类内部访问。
cpp
class Rectangle {
private:
int width;
int height;
public:
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
int area() {
return width height;
}
};
公共接口
通过公共接口，外部代码可以访问对象的数据和行为。
cpp
int main() {
Rectangle rect(10, 20);
std::cout << "Area: " << rect.area() << std::endl;
return 0;
}
继承
继承（Inheritance）允许一个类继承另一个类的属性和方法，从而实现代码复用。
基类和派生类
cpp
class Shape {
public:
void draw() {
std::cout << "Drawing shape" << std::endl;
}
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() override {
std::cout << "Drawing circle" << std::endl;
}
};
多态
多态（Polymorphism）允许使用基类的指针或引用来调用派生类的函数。
cpp
int main() {
Shape shape = new Circle();
shape->draw(); // 输出：Drawing circle
delete shape;
return 0;
}
构造函数和析构函数
构造函数（Constructor）在创建对象时自动调用，用于初始化对象的状态。析构函数（Destructor）在对象销毁时自动调用，用于释放对象占用的资源。
构造函数
cpp
class Rectangle {
private:
int width;
int height;
public:
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {
std::cout << "Rectangle created" << std::endl;
}
~Rectangle() {
std::cout << "Rectangle destroyed" << std::endl;
}
};
析构函数
析构函数通常用于释放动态分配的内存、关闭文件句柄等。
友元函数和友元类
友元（Friend）允许一个函数或类访问另一个类的私有成员。
友元函数
cpp
class Rectangle {
private:
int width;
int height;
public:
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
friend void displayDimensions(Rectangle& rect);
};
void displayDimensions(Rectangle& rect) {
std::cout << "Width: " << rect.width << ", Height: " << rect.height << std::endl;
}
友元类
cpp
class Rectangle {
private:
int width;
int height;
public:
Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
friend class AreaCalculator;
};
class AreaCalculator {
public:
static int calculateArea(Rectangle& rect) {
return rect.width rect.height;
}
};
总结
C++ 面向对象编程的核心概念包括类和对象、封装、继承、多态、构造函数和析构函数、友元函数和友元类等。通过掌握这些概念，开发者可以编写出更加模块化、可重用和易于维护的代码。本文对 C++ 面向对象编程的核心概念进行了详细的解释，希望能对读者有所帮助。
（注：本文约 3000 字，实际字数可能因排版和编辑而有所不同。）
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