不止于python
c++学习笔记

Python到C++: 函数与面向对象编程（OOP）

2025-04-01 13 分钟 次
目录
  1. 函数与返回值
    1. 1.1 C++ 函数定义与返回值
      1. 示例：
      2. 解析：
    2. 1.2 函数传参方式
      1. 1.2.1 按值传递（传递副本）
      2. 1.2.2 按引用传递（传递地址）
      3. 1.2.3 按指针传递（通过指针传递地址）
  2. 2. 面向对象编程（OOP）
    1. 2.1 类与构造函数
      1. C++ 类与构造函数示例：
      2. 解析：
    2. 2.2 继承
      1. C++ 继承示例：
      2. 解析：
    3. 2.3 多态
      1. C++ 多态示例：
        1. 如果运行弹出警告如下:
        2. 修复
  3. 3. 总结
    1. C++ 的优势：
  4. 推荐阅读

函数与返回值

在 C++ 中，函数是程序中的基本单位。每个函数都拥有返回类型、函数名和参数列表，函数执行后返回相应的结果。

1.1 C++ 函数定义与返回值

示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
// 定义一个简单的函数，返回两个数的和  
int add(int a, int b) {  
    return a + b;  // 返回两数之和  
}  
  
int main() {  
    int result = add(10, 20);  // 调用 add 函数  
    cout << "Sum: " << result << endl;  
    return 0;  
}

解析：

  • 返回类型：int 表示该函数返回一个整数。
  • 函数定义：add 函数接收两个整数参数，计算它们的和并返回结果。
  • 函数调用：在 main() 函数中调用 add，并将结果存储到 result 变量中。

1.2 函数传参方式

C++ 支持三种传递参数的方式：按值传递、按引用传递和按指针传递。

1.2.1 按值传递（传递副本）

函数接收参数的副本，修改副本不会影响原始数据。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
void addValue(int x) {  
    x += 10;  // 修改副本  
}  
  
int main() {  
    int a = 5;  
    addValue(a);  // 传递 a 的副本  
    cout << "a = " << a << endl;  // a 不变，仍然是 5  
    return 0;  
}

1.2.2 按引用传递（传递地址）

通过引用传递参数，函数直接修改原始数据。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
void addReference(int& x) {  
    x += 10;  // 修改原数据  
}  
  
int main() {  
    int a = 5;  
    addReference(a);  // 传递 a 的引用  
    cout << "a = " << a << endl;  // a 被修改，结果为 15  
    return 0;  
}

1.2.3 按指针传递（通过指针传递地址）

使用指针传递参数，函数通过指针修改数据。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
void addPointer(int* x) {  
    *x += 10;  // 通过指针修改数据  
}  
  
int main() {  
    int a = 5;  
    addPointer(&a);  // 传递 a 的地址  
    cout << "a = " << a << endl;  // a 被修改，结果为 15  
    return 0;  
}

2. 面向对象编程（OOP）

C++ 是一种支持面向对象编程（OOP）的语言，它通过封装、继承和多态来提供强大的结构化设计能力。

2.1 类与构造函数

C++ 中的类与 Python 类似，类成员包含数据和方法。构造函数用于初始化对象。

C++ 类与构造函数示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
class Person {  
public:  
    string name;  
    int age;  
  
    // 构造函数  
    Person(string n, int a) {  
        name = n;  
        age = a;  
        cout << "Constructor called!" << endl;  
    }  
  
    void introduce() {  
        cout << "My name is " << name << " and I am " << age << " years old." << endl;  
    }  
  
    ~Person() {  // 析构函数  
        cout << "Destructor called!" << endl;  
    }  
};  
  
int main() {  
    // 创建对象时自动调用构造函数  
    Person p1("John", 25);  
    p1.introduce();  // 调用成员函数  
  
    return 0;  // 程序结束时自动调用析构函数  
}
1
2
3
4
// 输出  
Constructor called!  
My name is John and I am 25 years old.  
Destructor called!

解析：

  • 构造函数：Person(string n, int a) 初始化 name 和 age 成员。
  • 析构函数：~Person() 是析构函数，当对象生命周期结束时自动调用，用于清理资源。
  • 成员函数：introduce 输出对象的属性。

2.2 继承

继承是 OOP 的核心概念之一，它允许子类继承父类的成员函数和数据成员，从而实现代码复用。

C++ 继承示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
// 基类  
class Animal {  
public:  
    void speak() {  
        cout << "Animal speaks!" << endl;  
    }  
};  
  
// 派生类  
class Dog : public Animal {  
public:  
    void speak() {  
        cout << "Dog barks!" << endl;  
    }  
};  
  
int main() {  
    Animal a;  
    Dog d;  
  
    a.speak();  // 调用基类的函数  
    d.speak();  // 调用派生类的函数  
  
    return 0;  
}
1
2
3
// 输出  
Animal speaks!  
Dog barks!

解析：

  • 基类 Animal：提供了 speak() 函数。
  • 派生类 Dog：继承了 Animal 类并重写了 speak() 函数。
  • 多态性：C++ 允许我们通过基类指针或引用调用派生类的方法，具体调用哪个版本的函数取决于对象的实际类型。

2.3 多态

多态是 C++ 中的一项强大特性，它允许同一个接口以不同的方式进行操作。

C++ 多态示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
class Animal {  
public:  
    virtual void speak() {  // 使用 virtual 关键字声明虚函数  
        cout << "Animal speaks!" << endl;  
    }  
};  
  
class Dog : public Animal {  
public:  
    void speak() override {  
        cout << "Dog barks!" << endl;  
    }  
};  
  
int main() {  
    Animal * animalPtr;  
    Dog dog;  
  
    animalPtr = &dog;  
    animalPtr->speak();  // 动态绑定，调用 Dog 类的 speak  
  
    return 0;  
}
1
2
// 输出  
Dog barks!

解析：

  • 虚函数：基类中的 speak() 被声明为 virtual，这使得 C++ 能够根据对象的实际类型决定调用哪个函数。
  • 动态绑定：通过基类指针 animalPtr 指向 Dog 对象时，调用 speak() 会调用 Dog 类中的 speak() 函数。

注意

如果运行弹出警告如下:
1
2
3
4
tem.cpp:13:18: warning: 'override' keyword is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]  
   13 |     void speak() override {  
      |                  ^  
1 warning generated.
修复

What is a C++11 extension [-Wc++11-extensions]
https://stackoverflow.com/questions/45291142/what-is-a-c11-extension-wc11-extensions

如果使用Code Runner，添加配置如下：

如果是命令行运行，添加参数 -std=c++17

1
g++ -std=c++17 tem.cpp -o tem

3. 总结

在这篇文章中，我们探讨了 C++ 中函数的定义与返回值、参数传递方式、构造函数、析构函数、继承和多态等重要概念。C++ 提供了更高效和灵活的内存控制，使得它在性能要求较高的场合比 Python 更具优势。

C++ 的优势：

  • 性能：C++ 提供直接的内存访问，适合对性能要求高的系统（如操作系统、游戏引擎等）。
  • 底层控制：C++ 对内存管理有更细粒度的控制，允许开发者优化内存使用。
  • 多态与继承：C++ 通过虚函数和继承提供强大的面向对象能力。

推荐阅读

c++学习笔记
作者: 胖胖不胖
链接: https://mehaei.github.io/2025-04-01-f680cc10/index.html
版权声明: 本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明来自 不止于python
CentOS 上如何确保挂载NFS完成后再启动 Docker：从踩坑到最终解决方案
超简单！一看就懂的时间复杂度 & 空间复杂度详解（超多 Python 示例）
使用微信"扫一扫"
打赏作者
感谢您的支持，我会继续努力!
微信支付
微信支付
支付宝
支付宝
相关文章
C++ 标准库容器与算法浅析（附模板入门 + 全示例用法）
C++ 标准库容器与算法浅析（附模板入门 + 全示例用法）
2025-08-06
C++与Python：内存管理与指针的对比
C++与Python：内存管理与指针的对比
2025-08-05
知识点之endl的作用
知识点之endl的作用
2025-02-22
从 Python 到 C++：第一步——基础语法结构与数据类型对比学习
从 Python 到 C++：第一步——基础语法结构与数据类型对比学习
2025-02-21
c++学习笔记之mac和vscode环境配置
c++学习笔记之mac和vscode环境配置
2024-03-09
c++关键字完整列表及含义
c++关键字完整列表及含义
2024-03-09
Full Image