C++启蒙课程：第10章对象和类

环节 1：类是“蓝图”，对象是“实体”

想象一下，**类 (Class)** 是一张制造汽车的**“设计蓝图”**，它规定了汽车有什么属性（颜色、品牌）和功能（跑、停）。而**对象 (Object)** 则是根据这张蓝图制造出来的**一辆辆具体的汽车**。

// "汽车"这张蓝图 (类)
class Car {
private: // 内部零件, 外界不能直接碰
    std::string brand;
    std::string color;
public: // 公开的功能按钮
    Car(const std::string& b, const std::string& c) {
        brand = b;
        color = c;
    }
    void show() const {
        std::cout << "一辆 " << color << " 的 " << brand << " 汽车" << std::endl;
    }
};
// main函数中根据蓝图造车
Car myCar("奔驰", "红色"); // 创建一个对象
myCar.show(); // 调用对象的功能
                

汽车制造工厂 🏭

使用 `Car` 蓝图，输入品牌和颜色，制造你自己的汽车对象！

品牌:

颜色:

车库

空空如也...

环节 2：数据隐藏 ——“银行保险箱”

类里面的数据（成员变量）默认是 `private`（私有的），就像**保险箱里的钱**，不能直接拿。你必须通过 `public`（公有的）方法，比如去**“银行柜台”**办理业务，才能安全地存取。

我的银行账户 🏦

🔒

账户余额 (私有数据)

$1500.50

你无法直接修改这个数值

class BankAccount {
private:
    double balance; // 🔒 保险箱里的钱
public:
    BankAccount(double b) { balance = b; }

    // 🔑 存款柜台
    void deposit(double cash) {
        if (cash > 0) balance += cash;
    }
    // 🔑 取款柜台
    bool withdraw(double cash) {
        if (cash > 0 && balance >= cash) {
            balance -= cash;
            return true;
        }
        return false;
    }
};
                

环节 3：对象的“出生”与“消亡”

**构造函数 (Constructor)** 是对象**出生时**自动运行的函数，负责初始化。**析构函数 (Destructor)** 是对象**消亡时**自动运行的函数，负责清理工作。

#include <iostream>
class LifeCycle {
public:
    LifeCycle() { // 构造函数
        std::cout << "👶 对象出生了！" << std::endl;
    }
    ~LifeCycle() { // 析构函数
        std::cout << "👻 对象消亡了..." << std::endl;
    }
};

void some_function() {
    std::cout << "--- 进入函数 ---" << std::endl;
    LifeCycle obj; // 在这里创建对象
    std::cout << "--- 准备离开函数 ---" << std::endl;
} // obj 在这里超出作用域，自动消亡
                

生命周期观察器 🔬

点击按钮，模拟调用一次 `some_function()`，观察对象何时出生，何时消亡。

> 日志输出区...

环节 4：this 指针 —— 我是谁？

在成员函数内部，`this` 是一个特殊的指针，它**永远指向调用该函数的那个对象**。这解决了“方法被调用时，它如何知道是哪个对象在调用它”的问题。

对象身份识别器 🆔

下面有两个不同的 `Player` 对象。点击它们各自的按钮，让它们自己说出“我是谁”。

玩家 P1

Kate

玩家 P2

Mike

> 函数内部日志:

class Player {
private:
    std::string name;
public:
    Player(std::string n) : name(n) {}
    void who_am_i() {
        // this 指向调用本函数的对象
        std::cout << "我是 " << this->name << std::endl;
    }
};

int main() {
    Player p1("Kate");
    Player p2("Mike");
    
    p1.who_am_i(); // 此处 this 指向 p1
    p2.who_am_i(); // 此处 this 指向 p2
}
                

终点站：编程挑战

练习 1：基本账户类

任务：

定义一个 `BankAccount` 类，包含姓名、账号和存款。提供构造函数、`deposit`（存款）、`withdraw`（取款）和 `show` 方法。

预期知识点：

类声明、私有数据、公有方法、构造函数、const成员函数。

点击查看参考答案

File 1: bank.h (头文件)

#include <string>

class BankAccount {
private:
    std::string client_name;
    std::string acct_num;
    double balance;
public:
    BankAccount(const std::string& n, const std::string& a, double b = 0.0);
    void deposit(double cash);
    bool withdraw(double cash);
    void show() const;
};
                               

File 2: bank.cpp (实现文件)

#include "bank.h"
#include <iostream>

BankAccount::BankAccount(const std::string& n, const std::string& a, double b) {
    client_name = n; acct_num = a; balance = b;
}
void BankAccount::deposit(double cash) { if (cash > 0) balance += cash; }
bool BankAccount::withdraw(double cash) {
    if (cash > 0 && balance >= cash) { balance -= cash; return true; }
    else { return false; }
}
void BankAccount::show() const {
    std::cout << "客户: " << client_name << std::endl
              << "账号: " << acct_num << std::endl
              << "余额: $" << balance << std::endl;
}
                               

练习 2：使用账户类

任务：

编写一个 `main` 函数来使用 `BankAccount` 类。创建一个对象，并调用其方法模拟存钱和取钱操作，最后显示账户信息。