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C++中面向对象的三大特性是什么?

封装(Encapsulation)

  • 概念:封装是把数据和操作数据的函数绑定在一起,对数据的访问进行限制。通过将数据成员设为私有(private)或受保护(protected),并提供公共(public)的成员函数来访问和修改这些数据,从而隐藏了对象的内部实现细节。
  • 示例
    class Rectangle {
    private:int length;int width;
    public:int getLength() { return length; }int getWidth() { return width; }void setLength(int l) {if (l > 0) length = l;}void setWidth(int w) {if (w > 0) width = w;}int area() { return length * width; }
    };

    • 在这个Rectangle类中,lengthwidth是私有数据成员,外部代码不能直接访问它们。通过getLengthgetWidthsetLengthsetWidth这些公共成员函数来间接访问和修改数据,这样就实现了对数据的封装,保证了数据的安全性和完整性。
  • 继承(Inheritance)
    • 概念:继承允许创建一个新的类(派生类或子类),它从现有的类(基类或父类)继承属性和行为。这有助于代码的复用和扩展,派生类可以继承基类的成员变量和成员函数,并且可以根据需要添加新的成员变量和成员函数或者重写(override)基类的函数。
    • 示例
      class Shape {
      public:virtual void draw() {std::cout << "Drawing a shape." << std::endl;}
      };
      class Circle : public Shape {
      public:void draw() override {std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;}
      };

      • 在这里,Circle类继承自Shape类。Shape类有一个draw函数,Circle类重写了这个draw函数,以提供特定于圆形的绘制行为。继承关系使得Circle类可以继承Shape类的特性,同时又能根据自身特点进行定制。
    • 多态(Polymorphism)
      • 概念:多态是指同一种操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行结果。在 C++ 中有两种多态性:编译时多态(函数重载和模板)和运行时多态(虚函数)。运行时多态通过虚函数和指向基类的指针或引用实现,使得程序能够根据对象的实际类型来调用相应的函数。
      • 示例(运行时多态)
        Shape* shapePtr = new Circle();
        shapePtr->draw();
      • 当通过基类指针shapePtr(它实际指向一个Circle对象)调用draw函数时,由于draw函数在Shape类中是虚函数,并且Circle类重写了这个函数,所以会调用Circle类中的draw函数,而不是Shape类中的draw函数。这体现了运行时多态,程序在运行时根据对象的实际类型来决定调用哪个函数。

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