類別 (class) 用來設計自己需要的物件 (object) ，這是說，類別是物件的藍圖。 C++ 中設計類別使用關鍵字 (keyword) class ，後面接大括弧宣告 (declare) 類別的成員 (member)
成員可以是資料 (data) 、函數 (function) 與建構函數 (constructor) ，資料其實就是專屬於類別的變數 (variable) ，我們在這裡沿用 C++ 的習慣稱之為資料成員 (data member) ，同樣的，函數也是專屬於類別的，稱之為成員函數 (member function) ，至於建構函數屬於特別的成員函數，用來建立該類別物件的專屬函數。
因為建構函數用來建立物件，所以建構函數沒有回傳值 (return value) ，或著可以這麼想像，建構函數預設回傳物件自己本身，因此無須宣告回傳值。
另外，類別定義必須利用存取標籤 (accsee label) public 或 private 將成員的權限歸類，屬於 public 的成員可以在程式中的任何地方存取， private 則只能在同個類別裡。
為什麼要對存取權限歸類呢？這是因為物件導向程式設計允許後續定義的類別繼承 (inherit) 之前定義類別的特性，這樣的機制使 public 成員會被繼承，而 private 不能被繼承。還有另一個存取標籤 protected ，不過這不在我們目前的討論範圍。
我們舉一例如下
| 001 | #include <iostream> |
| 002 | |
| 003 | using namespace std; |
| 004 | |
| 005 | // 宣告類別 |
| 006 | class Demo { |
| 007 | // 宣告 public 成員 |
| 008 | public: |
| 009 | int a; |
| 010 | int b; |
| 011 | int DoSomething(); |
| 012 | }; |
| 013 | |
| 014 | // 實作 Demo 的 DoSomething() 成員函數 |
| 015 | int Demo::DoSomething() { |
| 016 | return a + b; |
| 017 | } |
| 018 | |
| 019 | // 程式執行的 main() |
| 020 | int main(void) { |
| 021 | // 宣告並建立 Demo 型態的物件 t |
| 022 | Demo t; |
| 023 | t.a = 11; // 直接設定成員變數值 |
| 024 | t.b = 22; |
| 025 | |
| 026 | cout << endl; |
| 027 | // 呼叫並印出 DoSomething() 的回傳值 |
| 028 | cout << t.DoSomething() << endl; |
| 029 | cout << endl; |
| 030 | |
| 031 | return 0; |
| 032 | } |
| 033 | |
| 034 | /* 檔名: class_demo.cpp |
| 035 | 作者: Kaiching Chang |
| 036 | 時間: 2014-5 */ |
此例中的 Demo 類別宣告三個 public 成員， a 、 b 為成員變數， DoSomething() 為成員函數，記得， class 大括弧的最後要加上分號
| 005 | // 宣告類別 |
| 006 | class Demo { |
| 007 | // 宣告 public 成員 |
| 008 | public: |
| 009 | int a; |
| 010 | int b; |
| 011 | int DoSomething(); |
| 012 | }; |
底下為實作 Demo 類別中的 DoSomething() 成員函數
| 014 | // 實作 Demo 的 DoSomething() 成員函數 |
| 015 | int Demo::DoSomething() { |
| 016 | return a + b; |
| 017 | } |
DoSomething() 的工作很簡單，就是回傳兩個成員變數 a 與 b 的相加值。這裡須注意定義成員函數時，必須在成員函數名稱前加上所屬類別名稱接兩個冒號
| 015 | int Demo::DoSomething() { |
這是標明 DoSomething() 是屬於 Demo 類別的，連續兩個冒號 :: 為作用域運算子 (scope operator) 。沒有這樣寫的話，編譯器 (compiler) 會把 DoSomething() 當成普通的函數處理。
也可以直接把成員函數的實作直接寫在宣告的地方，我們建議分開寫，因為小程式可能看起來沒差，大型程式在習慣上會把宣告放在標頭檔 (header file) 。
下面的 main() 直接用小數點運算子設定 a 與 b ，然後印出 DoSomething() 的回傳值
| 019 | // 程式執行的 main() |
| 020 | int main(void) { |
| 021 | // 宣告並建立 Demo 型態的物件 t |
| 022 | Demo t; |
| 023 | t.a = 11; // 直接設定成員變數值 |
| 024 | t.b = 22; |
| 025 | |
| 026 | cout << endl; |
| 027 | // 呼叫並印出 DoSomething() 的回傳值 |
| 028 | cout << t.DoSomething() << endl; |
| 029 | cout << endl; |
| 030 | |
| 031 | return 0; |
| 032 | } |
編譯執行看看結果吧
這個例子我們只用到 public ，接下來我們要繼續介紹 private ，將資料有效的封裝 (encapsulation) 在物件裡。
中英文術語對照
| 類別 | class |
| 物件 | object |
| 關鍵字 | keyword |
| 宣告 | declare |
| 成員 | member |
| 資料 | data |
| 函數 | function |
| 建構函數 | constructor |
| 變數 | variable |
| 資料成員 | data member |
| 成員函數 | member function |
| 回傳值 | return value |
| 存取標籤 | accsee label |
| 繼承 | inherit |
| 作用域運算子 | scope operator |
| 標頭檔 | header file |
| 編譯器 | compiler |
| 封裝 | encapsulation |
重點整理
- 類別是物件的藍圖，每一個類別都可以定義資料成員及成員函數，宣告類別使用關鍵字 class ，每個成員都要用存取標籤分類，大括弧的最後要加上分號。
- 建構函數屬於特別的成員函數，用來建立該類別的物件。
- 成員函數的實作通常會放在類別宣告外，需要標上類別名稱與作用域運算子表示屬於哪個類別。
- 宣告建立類別的物件（變數）後，可用小數點運算子指派數值給 public 的成員變數，也可用小數點運算子呼叫成員函數。
問題與討論
- 為什麼類別要有專屬的變數及函數？想一想，這跟物件的意涵有什麼關聯？
- 成員函數跟一般的函數有什麼不同？資料成員跟一般的變數又有什麼不同？
- 除了建構函數、成員函數及資料成員之外，類別中還有其他種類的成員嗎？
- 為什麼要有建構函數？建構函數的用途是什麼？
- 為什麼成員函數的實作要放在類別宣告之外？
練習
- 寫一個程式 exercise1001.cpp ，裡頭設計一個類別 IntegerDemo ， IntegerDemo 有一個 int 的成員變數 value ，另有一個沒有回傳值的成員函數 add() ， add() 有一個 int 參數，呼叫 add() 時會把參數與 value 相加，結果儲存在 value ，執行部分先將 value 設定為 25 ，再呼叫 add() 以 24 當參數。
- 承上題，另寫一個程式 exercise1002.cpp ，改成由使用者輸入兩個整數。
- 承上題，另寫一個程式 exercise1003.cpp ，加入成員函數 subtract() ， subtract() 沒有回傳值另外需要一個 int 參數，同樣呼叫 subtract() 是將 value 減去參數值，最後結果儲存在 value 。
- 承上題，另寫一個程式 exercise1004.cpp ，繼續擴充 IntegerDemo ，加入乘法的成員函數。
- 承上題，另寫一個程式 exercise1005.cpp ，繼續擴充 IntegerDemo ，加入除法的成員函數。
- 寫一個程式 exercise1006.cpp ，仿照 IntegerDemo ，將成員函數改成計算階層值，結果儲存在 value 。
- 寫一個程式 exercise1007.cpp ，仿照 IntegerDemo ，將成員函數改成計算費氏數列，結果儲存在 value 。
the end
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