C++成員函數：類的行爲實現方法

什麼是成員函數？¶

在C++中，類是一種自定義的數據類型，它可以包含成員變量（描述對象的屬性）和成員函數（定義對象的行爲）。成員函數是類的“行爲接口”，它決定了對象可以執行哪些操作。比如，一個Person類可能有name和age作爲成員變量，而greet()就是一個成員函數，用於讓對象“打招呼”。

成員函數的定義¶

成員函數可以在類內部定義（直接寫在類的大括號內），也可以在類外部定義（需要通過“類名::”指定作用域）。

1. 類內定義（最常用）
直接在類中聲明並實現函數：

class Person {
public:
    // 成員變量：描述對象的屬性
    string name;
    int age;

    // 成員函數：定義對象的行爲（打招呼）
    void greet() {
        // 成員函數可以直接訪問類的成員變量
        cout << "Hello! I'm " << name << ", " << age << " years old." << endl;
    }
};

2. 類外定義（需指定作用域）
如果函數體較長，通常將聲明放在類內，定義放在類外，並通過類名::明確函數歸屬：

class Person {
public:
    string name;
    int age;
    void greet(); // 類內聲明
};

// 類外定義成員函數，需加作用域Person::
void Person::greet() {
    cout << "Hello! I'm " << name << ", " << age << " years old." << endl;
}

成員函數如何訪問成員變量？¶

成員函數內部可以直接使用類的成員變量（無需額外聲明），這是因爲每個成員函數都隱含一個this指針——它指向調用該函數的對象。例如，this->name等價於name（編譯器會自動添加this->）。

示例：
假設我們創建兩個Person對象：

Person p1, p2;
p1.name = "Alice";
p1.age = 20;
p1.greet(); // 調用p1的greet()

p2.name = "Bob";
p2.age = 25;
p2.greet(); // 調用p2的greet()

此時，this指針會分別指向p1和p2，因此greet()會根據當前對象動態輸出不同內容。

如何調用成員函數？¶

通過對象調用成員函數，使用“對象名.函數名()”語法（或指針/引用用“->”）。

示例：

int main() {
    Person p;
    p.name = "Charlie";
    p.age = 30;
    p.greet(); // 輸出：Hello! I'm Charlie, 30 years old.
    return 0;
}

特殊成員函數¶

除了普通成員函數，類還有幾個特殊成員函數，用於初始化和清理對象：

1. 構造函數
創建對象時自動調用，用於初始化成員變量。構造函數名與類名相同，無返回值：

class Person {
public:
    string name;
    int age;

    // 構造函數：初始化name和age
    Person(string n, int a) {
        name = n;
        age = a;
    }

    void greet() {
        cout << "Hello! I'm " << name << ", " << age << " years old." << endl;
    }
};

// 使用構造函數創建對象
Person p("David", 35); // 直接初始化name和age
p.greet(); // 輸出：Hello! I'm David, 35 years old.

2. 析構函數
對象銷燬時自動調用，用於釋放資源（如內存、文件句柄等）。析構函數名以“~”開頭，無參數：

class Person {
public:
    ~Person() {
        cout << "對象已銷燬，清理資源！" << endl;
    }
};

成員函數的訪問權限¶

成員函數和成員變量一樣，也有訪問權限控制（public/private/protected）：

public（公有）：類內外都可調用，對外提供接口。
private（私有）：僅類內部可調用，隱藏實現細節。
protected（保護）：僅類內部和子類可調用（繼承時使用）。

示例：

class Person {
private:
    string secret; // 私有成員變量

    void internalGreet() { // 私有成員函數
        cout << "Secret: " << secret << endl;
    }

public:
    void setSecret(string s) {
        secret = s; // 公有函數可修改私有變量
    }

    void publicGreet() {
        internalGreet(); // 公有函數可調用私有函數
    }
};

int main() {
    Person p;
    p.setSecret("I'm 200 years old!"); // 合法：通過公有函數設置
    p.publicGreet(); // 合法：調用公有函數間接訪問私有函數
    // p.internalGreet(); // 錯誤：無法直接調用私有函數
    return 0;
}

總結¶

成員函數是C++類的核心：
1. 它將“屬性（成員變量）”和“行爲”封裝在類中，讓對象具有特定功能。
2. 通過對象.函數名()調用，this指針確保函數與對象綁定。
3. 構造函數初始化對象，析構函數清理資源，public/private控制訪問權限。

理解成員函數後，你就能用類創建更復雜的對象，並讓它們執行各種自定義行爲了！