1 类的定义
在C++中，类的定义通常使用class关键字开始，后面紧跟类的名称。类可以包含数据成员（变量）和成员函数（方法）。
在C++中，类可以更加详细地展开，包括数据成员（变量）的声明、成员函数的声明与定义、构造函数、析构函数、内联成员函数、静态成员、友元函数等。类定义的语法格式：
cpp
// ClassName类名
class ClassName
{
public:
// 公共构造函数
ClassName(); // 默认构造函数
ClassName(const ClassName& other); // 拷贝构造函数
~ClassName(); // 析构函数
// 公共成员函数（包括内联函数）
void publicFunction();
void anotherPublicFunction() const; // const成员函数
static void staticPublicFunction(); // 静态成员函数
// 公共成员变量（通常不推荐，因为破坏了封装性）
int publicVariable;
// 友元函数和友元类
friend void friendFunction(ClassName& obj);
friend class FriendClass;
protected:
// 受保护成员函数
void protectedFunction();
// 受保护成员变量
int protectedVariable;
private:
// 私有成员函数
void privateFunction();
// 私有成员变量
int privateVariable;
// 私有静态成员变量
static int privateStaticVariable;
// 私有静态成员函数
static void privateStaticFunction();
// 类内定义成员函数（内联函数）
inline void inlineFunction() {
// 函数体
}
// 类的嵌套类
class NestedClass {
// NestedClass 的定义
};
};其中，
-
构造函数和析构函数用于对象的初始化和清理。
-
成员函数可以是公共的、受保护的或私有的。
-
静态成员（函数和变量）属于类本身，而不是类的任何特定对象。
-
友元函数和友元类可以访问类的私有和保护成员。
-
内联函数通过在调用点插入函数体的复制品来提高执行速度，适合函数体简短且调用频繁的情况。
-
嵌套类是在另一个类内部定义的类。
类的定义通常放在头文件中，类的实现放在源码文件cpp。例如，学生的定义与实现
- student.h学生类的定义
cpp
// student.h
#ifndef __STUDENT_H__
#define __STUDENT_H__
#include <string>
class Student
{
public:
// 构造函数
Student(const std::string& name, int age, int num);
// 析构函数
~Student();
// 公共成员函数
void DisplayInfo() const;
// 获取成员变量的函数
// 获取姓名
inline std::string GetName() const;
// 获取年龄
inline int GetAge() const;
// 获取学号
inline int GetNum() const;
// 设置成员变量的函数
// 设置姓名
inline void SetName(const std::string& name);
// 设置年龄
inline void SetAge(const int age);
// 设置学号
inline void SetNum(const int num);
private:
// 私有成员变量
std::string _name; // 姓名
int _age; // 年龄
int _num; // 学号
};
#endif // __STUDENT_H__- student.cpp学生类的实现
cpp
// student.cpp
#include "student.h"
#include <iostream>
// 构造函数
Student::Student(const std::string& name, int age, int num)
: _name(name),
_age(age),
_num(num)
{
std::cout << "Student构造函数" << std::endl;
}
// 析构函数（在这个简单的例子中，析构函数是空的）
Student::~Student()
{
std::cout << "Student析构函数" << std::endl;
}
// 显示学生信息
void Student::DisplayInfo() const
{
std::cout << "该学生姓名：" << _name
<< "，年龄：" << _age
<< "，学号：" << _num
<< std::endl;
}
// 获取学生姓名
std::string Student::GetName() const
{
return _name;
}
// 获取年龄
int Student::GetAge() const
{
return _age;
}
// 获取学号
int Student::GetNum() const
{
return _num;
}
// 设置姓名
void Student::SetName(const std::string& name)
{
_name = name;
}
// 设置年龄
void Student::SetAge(const int age)
{
_age = age;
}
// 设置学号
void Student::SetNum(const int num)
{
_num = num;
}- main.cpp学生对象的定义及使用
cpp
// main.cpp
#include <iostream>
#include "student.h"
int main()
{
// 创建学生对象
Student student("Jack", 25);
// 调用成员函数
student.DisplayInfo();
std::cout << "该学生对象的名字: " << student.GetName() << std::endl;
// 修改学生年龄
student.SetAge(22);
// 再次调用成员函数
student.DisplayInfo();
return 0;
}2 类的封装
C++ 类的封装是面向对象编程中的一个核心概念，它指的是将数据（成员变量）和行为（成员函数）结合在一起的机制，并隐藏内部实现细节，只暴露出一个可以被外界访问和使用的接口。封装可以提高安全性和易于维护，因为它限制了对类内部数据的直接访问，只允许通过类提供的成员函数来操作数据。
为了实现封装，C++提供了访问修饰符（public、private、protected）来控制类成员的访问权限。访问修饰符对类、派生类及对象具有不同的访问权限，如下表所示：
| 访问修饰符 | 类内部 | 派生类内部 | 对象（外部） | 示例 |
|---|---|---|---|---|
public |
可访问 | 可访问 | 可访问 | 成员在类的外部和内部都可以被访问。 |
private |
可访问 | 不可访问 | 不可访问 | 成员只能在类的内部被访问，对象和派生类都无法直接访问 |
protected |
可访问 | 可访问 | 不可访问 | 成员在类的内部和派生类中可以被访问，但对象无法直接访问 |
cpp
#include <iostream>
class Person
{
public:
void SetName(const std::string& name) { // 公有成员函数
_name = name;
}
std::string GetName() const
{
// 公有成员函数
return _name;
}
protected:
// 受保护成员函数
void SetAge(int age)
{
_age = age;
}
protected:
// 受保护成员变量
int _age;
private:
// 私有成员变量
std::string _name;
};
int main()
{
Person person;
// 对象无法直接访问私有成员
// person._name = "Alice";
// 对象可以访问公有成员函数
person.SetName("Jack");
std::cout << person.GetName() << std::endl;
// 对象无法直接访问受保护成员
// person._age = 10; // 错误：受保护成员无法访问
return 0;
}3 类的访问修饰符
在C++中，类的访问修饰符主要用于控制类成员（包括数据成员和成员函数）的访问权限。这些修饰符主要有四种：public、protected、private和默认的default。其中，
-
public（公共访问修饰符）：
-
访问权限：最高级别的访问权限。
-
作用：允许类的任何对象以及任何其他代码访问该类的成员（无论是数据成员还是成员函数）。
-
使用场景：通常用于提供类的外部接口，即允许外部代码调用的成员函数或访问的数据成员。
-
-
protected（受保护的访问修饰符）：
-
访问权限：次高级别的访问权限。
-
作用：允许类的对象、派生类（子类）以及类的内部代码访问该类的成员。
-
使用场景：通常用于实现继承时，在基类中定义一些需要被子类访问但不需要被外界访问的成员。
-
-
private（私有的访问修饰符）：
-
访问权限：最低级别的访问权限。
-
作用：只允许类的内部代码访问该类的成员。
-
使用场景：通常用于隐藏类的内部实现细节，确保数据的封装性。
-
-
default（默认访问修饰符）：
-
访问权限：包（package）级别的访问权限。
-
作用：允许同一包（package）中的其他类访问该类的成员，但不允许包外的类访问。
-
表格形式总结一下，详见下表：
| 访问修饰符 | 访问权限 | 类内部 | 派生类内部 | 类的对象 | 同包其他类 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
public |
公有 | 可访问 | 可访问 | 可访问 | 可访问 | 允许外部访问 |
protected |
受保护 | 可访问 | 可访问 | 不可访问 | 不可访问 | 允许派生类访问 |
private |
私有 | 可访问 | 不可访问 | 不可访问 | 不可访问 | 仅允许类内部访问 |
注意 ：在C++中，没有明确的default关键字来表示包私有访问，这里的default仅用于类比，代表类内部和同一包内其他类可以访问，但对象和包外类无法访问。在C++中，如果一个成员没有被显式声明为public、protected或private，那么它的访问级别就是private。