C++语言学习之从结构到类

编程之前，有必要复习一下C++中面向对象的一些基本概念。我们知道，C++与C相比有许多优点，主要体现在封装性(Encapsulation)、继承性(Inheritance)和多态性(Polymorphism)。封装性把数据与操作数据的函数组织在一起，不仅使程序结构更加紧凑，并且提高了类内部数据的安全性;继承性增加了软件的可扩充性及代码重用性;多态性使设计人员在设计程序时可以对问题进行更好的抽象，有利于代码的维护和可重用。Visual C++不仅仅是一个编译器，更是一个全面的应用程序开发环境，读者可以充分利用具有面向对象特性的C++语言开发出专业级的Windows应用程序。熟练掌握本章的内容，将为后续章节的学习打下良好的基础。

从结构到类

在C语言中，我们可以定义结构体类型，将多个相关的变量包装为一个整体使用。在结构体中的变量，可以是相同、部分相同，或完全不同的数据类型。在C语言中，结构体不能包含函数。在面向对象的程序设计中，对象具有状态(属性)和行为，状态保存在成员变量中，行为通过成员方法(函数)来实现。C语言中的结构体只能描述一个对象的状态，不能描述一个对象的行为。在C++中，对结构体进行了扩展，C++的结构体可以包含函数。

1、结构体的定义

下面我们看看如例1所示的程序(EX01.CPP)。

例1

#include
struct point
{
　 int x;
　 int y;
};
void main()
{
　 point pt;
　 pt.x=0;
　 pt.y=0;
　 cout＜＜PT.X＜＜ENDL＜＜PT.Y＜＜ENDL;
}

在这段程序中，我们定义了一个结构体point，在这个结构体当中，定义了两个整型的变量，作为一个点的X坐标和Y坐标。在main函数中，定义了一个结构体的变量pt，对pt的两个成员变量进行赋值，然后调用C++的输出流类的对象cout将这个点的坐标输出。

在C++中预定义了三个标准输入输出流对象:cin(标准输入)、cout(标准输出)和cerr(标准错误输出)。cin与输入操作符(>>)一起用于从标准输入读入数据，cout与输出操作符(<<)一起用于输出数据到标准输出上，cerr与输出操作符(<<)一起用于输出错误信息到标准错误上(一般同标准输出)。默认的标准输入通常为键盘，默认的标准输出和标准错误输出通常为显示器。

cin和cout的使用比C语言中的scanf和printf要简单得多。使用cin和cout你不需要去考虑输入和输出的数据的类型，cin和cout可以自动根据数据的类型调整输入输出的格式。

对于输出来说，按照例1中所示的方式调用就可以了，对于输入来说，我们以如下方式调用即可:

int i;
cin>>i;

注意:在使用cin和cout对象时，要注意箭头的方向。在输出中我们还使用了endl(end of line)，表示换行，注意最后一个是字母‘l’，而不是数字1。endl相当于C语言的''\n ''，endl在输出流中插入一个换行，并刷新输出缓冲区。

因为用到了C++的标准输入输出流，所以我们需要包含iostream.h这个头文件，就像我们在C语言中用到了printf和scanf函数时，要包含C的标准输入输出头文件stdio.h。

提示:在定义结构体时，一定不要忘了在右花括号处加上一个分号(;)。

我们将结构体point的定义修改一下，结果如例2所示:

例2

struct point
{
　 int x;
　 int y;
　 void output()
　 {
　　 cout＜＜X＜＜ENDL＜＜Y＜＜ENDL;
　 }
};

在point这个结构体中加入了一个函数output。我们知道在C语言中，结构体中是不能有函数的，然而在C++中，结构体中是可以有函数的，称为成员函数。这样，在main函数中就可以以如下方式调用:

void main()
{
　 point pt;
　 pt.x=0;
　 pt.y=0;
　 // cout＜＜PT.X＜＜ENDL＜＜PT.Y＜＜ENDL;
　 pt.output();
}

注意:在C++中，//......用于注释一行，/*......*/用于注释多行。

2、结构体与类

将上面例2所示的point结构体定义中的关键字struct换成class，得到如例3所示的定义。

例3

class point
{
　 int x;
　 int y;
　 void output()
　 {
　　 cout＜＜X＜＜ENDL＜＜Y＜＜ENDL;
　 }
};

这就是C++中的类的定义，看起来是不是和结构体的定义很类似?在C++语言中，结构体是用关键字struct声明的类。类和结构体的定义除了使用关键字“class”和“struct”不同之外，更重要的是在成员的访问控制方面有所差异。结构体默认情况下，其成员是公有(public)的;类默认情况下，其成员是私有(private)的。在一个类当中，公有成员是可以在类的外部进行访问的，而私有成员就只能在类的内部进行访问了。例如，现在设计家庭这样一个类，对于家庭的客厅，可以让家庭成员以外的人访问，我们就可以将客厅设置为public。对于卧室，只有家庭成员才能访问，我们可以将其设置为private。

提示:在定义类时，同样不要忘了在右花括号处加上一个分号(;)。

如果我们编译例4所示的程序(EX02.CPP):

例4

#include
class point
{
　 int x;
　 int y;
　 void output()
　 {
　　 cout＜＜X＜＜ENDL＜＜Y＜＜ENDL;
　 }
};
void main()
{
　 point pt;
　 pt.x=0;
　 pt.y=0;
　 pt.output();
}

将会出现如图1所示的错误提示信息，提示我们不能访问类中私有(private)的成员变量和成员函数。

图1 在类的外部访问类中私有成员变量提示出错

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