成员函数是面向对象编程中的重要概念,它实现了类中的行为,是类所具有的操作元素。在面向对象编程中,成员函数的定义方式和使用方法有很多要点,掌握这些关键是成为优秀的面向对象程序员的必经之路。
一、成员函数的定义
成员函数是类的成员之一,它在类的内部被定义,其形式如下:
```
class ClassName {
private:
// 数据成员
public:
// 成员函数声明
returnType functionName(argumentList);
};
returnType ClassName::functionName(argumentList) {
// 函数定义
}
```
在上面的示例中,ClassName 表示类名,functionName 是成员函数名,argumentList 是参数列表,returnType表示函数返回值类型。
需要注意的是,成员函数不同于普通函数,它可以访问类的私有成员,而普通函数不能。
二、成员函数的调用
成员函数的调用有两种方式:对象调用和指针调用。
对象调用是指使用 . 运算符调用成员函数,例如:
```
ClassName objectName;
objectName.functionName(argumentList);
```
指针调用是指使用 -> 运算符调用成员函数,例如:
```
ClassName *objectPointer;
objectPointer->functionName(argumentList);
```
需要注意的是,在调用成员函数时,argumentList 中需要传递给函数的参数个数和类型必须与函数声明中的参数列表相同。
三、成员函数的重载
成员函数的重载是指在同一个类中定义两个或以上同名的成员函数,它们的参数列表可以不同。例如:
```
class ClassName {
public:
int functionName(int a);
double functionName(double b);
};
int ClassName::functionName(int a) {
// 函数定义
}
double ClassName::functionName(double b) {
// 函数定义
}
```
在上面的示例中,ClassName 类中定义了两个同名的函数 functionName,它们的参数分别是 int a 和 double b。
当调用这两个函数时,编译器会根据参数列表的类型和个数选择最匹配的成员函数进行调用。
四、成员函数的访问控制
在成员函数的定义中,可以使用 public、private 或 protected 关键字指定成员函数的访问控制。它们的含义如下:
- public 成员函数可以被任何地方的代码访问。
- private 成员函数只能在类的内部访问。
- protected 成员函数除了类内部,还可以被派生类访问。
访问控制是面向对象编程的一个重要特性,它允许我们对类中的成员进行控制和保护,从而提高程序的安全性和可靠性。当一个成员函数被定义为 private 或 protected 时,它将自动被隐藏,只有类的成员和派生类才可以访问它。
五、成员函数的多态
多态是面向对象编程中的另一个重要概念。它允许在不同的情况下采用不同的方式进行行为,从而使程序更加灵活和可扩展。
C++ 中实现多态有两种方式:虚函数和纯虚函数。
虚函数是指在基类中定义一个成员函数,并在其派生类中进行重载,例如:
```
class Shape {
public:
virtual void draw() {
// 函数定义
}
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() {
// 函数定义
}
};
class Square : public Shape {
public:
void draw() {
// 函数定义
}
};
```
在上面的示例中,Shape 类中定义了一个虚函数 draw,它在 Circle 和 Square 类中进行了重载。当调用 draw 函数时,程序会根据对象的实际类型选择相应的函数进行调用。
纯虚函数是指在基类中定义一个没有函数体的虚函数,例如:
```
class Shape {
public:
virtual void draw() = 0;
};
class Circle : public Shape {
public:
void draw() {
// 函数定义
}
};
class Square : public Shape {
public:
void draw() {
// 函数定义
}
};
```
在上面的示例中,Shape 类中定义了一个纯虚函数 draw,它在 Circle 和 Square 类中进行了实现。需要注意的是,有纯虚函数的类称为抽象类,不能被实例化,只能用作基类。
六、总结
成员函数是面向对象编程中的重要概念,它实现了类中的行为,是类所具有的操作元素。掌握成员函数的捷径不仅有助于提高编程能力,还能为我们打造更加灵活和可扩展的程序提供帮助。了解成员函数的定义、调用、重载、访问控制和多态等关键要点,是成为优秀的面向对象程序员的必经之路。