【C++】面向对象的三大特性

面向对象编程三大核心特性：封装、继承和多态。

1. 封装

封装指的是将数据和操作这些数据的方法绑定在一起，形成一个对象，并且隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口。封装的目的是保护数据，确保外部代码不能直接访问对象的内部状态，只有通过对象提供的方法才能与数据交互。

class Person {
private:int age; // 仅在类内部访问
public:void setAge(int a) { // 通过方法设置数据if (a >= 0) age = a;}int getAge() { // 通过方法获取数据return age;}
};

2. 继承

继承允许一个类从另一个类中继承属性和方法。通过继承，子类能够复用父类的代码，并且可以对父类的方法进行扩展和修改。

• 优势：

  • 代码复用：子类继承父类后，能够使用父类的已有功能，避免重复编写相同的代码。
  • 可扩展性：子类可以在继承的基础上增加新的功能或修改父类的行为。

class Animal {
public:void eat() {std::cout << "Eating...\n";}
};class Dog : public Animal {
public:void bark() {std::cout << "Barking...\n";}
};Dog dog;
dog.eat(); // 从Animal继承的方法
dog.bark(); // Dog类的方法

3.多态

多态是指同一操作作用于不同的对象上，可以表现出不同的行为。多态可以通过方法重载（函数签名不同）和方法重写（子类修改父类方法的实现）来实现。

优势：

• 提高了代码的灵活性和可维护性，程序在运行时可以决定调用哪个版本的函数。
• 通过多态可以写出更加通用和可扩展的代码，减少了冗余。

class Shape {
public:virtual void draw() { // 虚函数，允许子类重写std::cout << "Drawing a shape\n";}
};class Circle : public Shape {
public:void draw() override { // 重写父类的方法std::cout << "Drawing a circle\n";}
};class Square : public Shape {
public:void draw() override { // 重写父类的方法std::cout << "Drawing a square\n";}
};void drawShape(Shape* shape) {shape->draw(); // 根据传入的具体类型调用不同的draw方法
}int main() {Shape* shape1 = new Circle();Shape* shape2 = new Square();drawShape(shape1); // 输出: Drawing a circledrawShape(shape2); // 输出: Drawing a squarereturn 0;
}

总结：

• 封装：通过隐藏实现细节和暴露接口来保护数据，确保对象的内部状态不被随意修改。
• 继承：子类可以继承父类的属性和方法，复用代码并扩展功能。
• 多态：同一接口可以根据不同对象表现出不同的行为，提高了代码的灵活性和扩展性。