c++面向对象程序设计期末复习总结.pdf

C++面向对象程序设计是现代软件开发中常用的一种方法，它基于四个主要概念：抽象、封装、继承和多态。这些特性使得C++能够构建出高效、可维护和可扩展的代码。 抽象是将复杂问题简化的过程，通过创建类来表示现实世界中的实体及其属性和行为。类是对对象的模板，而对象则是类的具体实例。例如，可以定义一个名为`Time`的类来抽象时间的概念，包含小时、分钟和秒等属性。 封装是将数据和操作这些数据的函数捆绑在一起，以保护数据免受非法访问。在C++中，通过访问修饰符（如`private`和`public`）来实现封装。例如，`Time`类可以将数据成员设为私有，只提供公共的成员函数（如`get_time`）来读取或修改时间。 继承是允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承特性，从而减少代码重复并提高代码的复用性。子类可以扩展或修改父类的功能，实现更具体的行为。在C++中，子类使用`public`、`protected`或`private`关键字来决定如何继承父类的成员。 多态分为静态多态和动态多态。静态多态在编译时确定，通常通过函数重载实现，即相同名称但参数列表不同的函数。例如，一个类可以有多个版本的`area`函数，每个处理不同类型的几何形状。动态多态在运行时确定，通过虚函数实现。虚函数允许我们编写通用的代码，根据对象的实际类型执行适当的操作，这就是所谓的“鸭子类型”。 常成员函数是不能修改对象状态的成员函数，它们只能用于读取数据。常对象是用`const`关键字定义的，禁止通过普通成员函数修改其数据成员。常成员函数可以调用其他常成员函数，但不能调用非const成员函数，因为这可能会改变对象的状态。 全局函数是程序中定义在任何类之外的函数，可以在程序的任何地方调用。友元函数则是一种特殊类型的函数，它被类声明为朋友，可以访问类的私有和保护成员，即使没有继承关系。 成员函数、全局函数和友元函数之间的主要区别在于它们的定义位置、访问权限和作用范围。成员函数是类的一部分，可以访问类的私有数据；全局函数独立于任何类，但访问类成员时需要通过对象或指针；友元函数位于类外部，但被类授权可以直接访问其私有和保护成员。 C++中的引用是变量的别名，一旦引用被初始化后，就不能改变它所引用的对象。与指针不同，引用不存储内存地址，不能重新绑定，且使用引用时无需解引用操作。 继承机制允许子类继承父类的属性和方法，同时还可以添加新的特性。子类可以覆盖或重写父类的方法，以满足特定需求。虚函数是实现动态多态的关键，特别是纯虚函数，它在基类中定义了一个接口，强制派生类提供具体的实现，从而实现多态性。 析构函数是对象生命周期结束时自动调用的特殊函数，负责清理对象资源。当类有虚函数时，应声明析构函数为虚析构函数，确保在多态调用中正确地销毁对象。如果基类没有虚析构函数，删除指向派生类对象的基类指针时可能会导致未定义的行为。 以上是C++面向对象程序设计的一些核心概念，理解并熟练运用这些知识对于编写高质量的C++代码至关重要。在期末复习时，应重点掌握这些概念的原理和实际应用，以应对可能出现的各种编程题目。