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C++的面向对象编程（OOP）是其核心特性之一，通过类（Class）和对象（Object）实现数据和行为的封装，支持继承、多态和抽象等核心概念。以下是关键点解析：

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1. 类（Class）与对象（Object）

• 类：是数据和行为的抽象模板（蓝图），定义属性和方法。
• 对象：类的具体实例，占用内存并操作实际数据。

示例：

class Dog {
public:std::string name;  // 属性void bark() {      // 方法std::cout << name << " says Woof!" << std::endl;}
};int main() {Dog myDog;        // 创建对象myDog.name = "Buddy";myDog.bark();     // 输出：Buddy says Woof!
}

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2. 封装（Encapsulation）

• 核心思想：将数据和操作数据的方法绑定，隐藏内部实现细节。
• 访问修饰符：
  • public：类外可直接访问。
  • private：仅类内或友元可访问（默认）。
  • protected：类内和派生类可访问。

示例：

class BankAccount {
private:double balance;  // 私有属性，外部无法直接修改public:void deposit(double amount) {  // 公有方法控制访问if (amount > 0) balance += amount;}double getBalance() { return balance; }  // 提供安全的数据访问
};

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3. 继承（Inheritance）

• 目的：实现代码复用，建立类之间的层次关系。
• 基类（父类）与派生类（子类）：
  • 子类继承父类的属性和方法，并可扩展或重写。
• 继承类型：
  • public：父类的公有/保护成员在子类中保持原有权限。
  • protected/private：父类成员在子类中变为保护/私有。

示例：

class Animal {
public:void eat() { std::cout << "Eating..." << std::endl; }
};class Dog : public Animal {  // Dog继承Animal
public:void bark() { std::cout << "Woof!" << std::endl; }
};int main() {Dog myDog;myDog.eat();  // 继承自AnimalmyDog.bark();
}

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4. 多态（Polymorphism）

• 核心思想：同一接口在不同上下文中表现出不同行为。
• 两种形式：

  1. 编译时多态（静态多态）：

     • 通过函数重载和运算符重载实现。

     class Calculator {
     public:int add(int a, int b) { return a + b; }double add(double a, double b) { return a + b; }  // 函数重载
     };
     

  2. 运行时多态（动态多态）：

     • 通过虚函数（Virtual Function）和动态绑定实现。
     • 基类指针/引用调用派生类重写的方法。

     class Shape {
     public:virtual void draw() {  // 虚函数std::cout << "Drawing a shape." << std::endl;}
     };class Circle : public Shape {
     public:void draw() override {  // 重写虚函数std::cout << "Drawing a circle." << std::endl;}
     };int main() {Shape* shape = new Circle();shape->draw();  // 输出：Drawing a circle.delete shape;
     }
     

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5. 抽象（Abstraction）

• 目的：隐藏复杂实现，仅暴露必要接口。
• 抽象类：
  • 包含至少一个纯虚函数（virtual void func() = 0;）。
  • 不能被实例化，只能作为基类。
• 接口：
  • C++通过纯虚类模拟接口（无数据成员，所有方法纯虚）。

示例：

// 抽象类
class AbstractAnimal {
public:virtual void makeSound() = 0;  // 纯虚函数
};class Cat : public AbstractAnimal {
public:void makeSound() override {std::cout << "Meow!" << std::endl;}
};

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6. 面向对象的优势

• 代码复用：通过继承减少冗余代码。
• 模块化：封装使代码更易维护和扩展。
• 灵活性：多态允许统一接口处理不同对象。
• 安全性：访问控制保护数据完整性。

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7. C++面向对象的独特特性

• 多继承：一个类可以继承多个基类（可能导致菱形继承问题，需用虚继承解决）。
• 友元（Friend）：允许特定函数或类访问私有成员（破坏封装，谨慎使用）。
• 运算符重载：自定义类对运算符（如+, <<）的行为。

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总结

C++的面向对象通过类、对象、封装、继承、多态和抽象，提供了一种高效、灵活的代码组织方式。它在系统级开发、游戏引擎、图形处理等领域广泛应用，是理解现代C++的关键基础。