### C++程序设计讲义-类和对象（一）
#### 面向对象程序设计方法概述
在《C++程序设计》第八章中，我们深入探讨了类和对象的概念，这是面向对象编程(OOP)的核心要素。面向对象编程是一种软件开发方法，它将程序分解为多个独立的对象，每个对象都是数据和与之相关的操作的封装体。
**面向对象程序设计的起源**：C++作为一种强大的编程语言，其设计初衷就是为了克服大型程序设计的复杂性。通过将数据和处理这些数据的操作绑定在一起，形成对象，从而简化了代码管理和维护工作。
**对象的本质**：在现实世界中，一切事物都可以被视为对象。例如，一辆汽车、一本书或一个人，它们都有各自的属性和功能。在计算机科学中，对象也拥有属性（如颜色、形状等）和功能（如移动、阅读等）。
**类的概念**：类是对具有相同属性和行为的一组对象的抽象。它定义了对象的数据结构（属性）和行为（函数）。当我们将一系列相似的对象抽象成类时，我们可以更高效地管理代码，避免重复编写相同的代码段。
#### 类的声明和对象的定义
类的声明是定义类的过程，它规定了类的结构，包括成员变量（数据成员）和成员函数。例如，在`Student`类中，我们定义了私有成员变量`num`、`name`和`sex`，以及公有成员函数`set_data()`和`display()`。这允许我们在不同的地方创建`Student`类型的对象，并对它们进行初始化和显示操作。
**对象的定义**：对象是类的实例。一旦定义了一个类，就可以基于该类创建任意数量的对象。在上面的例子中，`stud1`和`stud2`就是`Student`类的实例，每个对象都有自己的状态（存储在成员变量中）和行为（通过成员函数执行）。
#### 类的成员函数
成员函数是类的一部分，用于操作类的数据成员。它们可以访问和修改类的私有成员，从而提供了一种控制访问和确保数据完整性的手段。在`Student`类中，`set_data()`用于设置学生信息，而`display()`则用于显示学生信息。
#### 对象成员的引用
在C++中，可以通过对象名来访问其成员。例如，`stud1.set_data(1,"He",'f');`通过对象`stud1`调用了`set_data()`函数，设置了学生的编号、姓名和性别。同样，`stud1.display();`则用于显示这些信息。
#### 类的封装性和信息隐蔽
封装性是指将对象的状态和行为包装起来，防止外部代码随意访问和修改。这是通过使用访问控制符（如`public`、`private`和`protected`）实现的。在`Student`类中，成员变量被声明为`private`，这意味着它们只能通过成员函数访问，从而实现了信息隐蔽，增强了数据的安全性和代码的可维护性。
#### 类和对象的简单应用举例
通过定义和使用类和对象，可以解决实际问题。例如，可以创建一个`Engineer`类来表示工程师，包含其工作和娱乐的方法，以及一个`Glass`类来表示眼镜，包含清洁眼镜的方法。这样，通过`Engineer`对象调用`work()`和`play()`方法，以及通过`Glass`对象调用`clean()`方法，就可以模拟出工程师工作的场景和眼镜的清洁过程。
总结来说，类和对象是C++中面向对象编程的关键概念，它们提供了强大的机制来组织和管理代码，使程序更加模块化、可读性和可维护性更强。通过理解和运用这些概念，开发者可以构建出更加健壮和高效的软件系统。
