（Python）类和类的方法进阶（基础教程介绍）（Python基础教程）

源代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

// 提前声明，因为Student类会用到Course类
class Student;

// 课程类
class Course {
private:
    std::string name;  // 课程名称
    int credit;        // 学分
    std::vector<Student*> students;  // 选课学生列表

public:
    // 构造函数
    Course(std::string n, int c) : name(n), credit(c) {}

    // 选课方法
    std::string enroll(Student* student);
    
    // 获取课程名称（供Student类使用）
    std::string getName() const { return name; }
    
    // 获取学分（供Student类使用）
    int getCredit() const { return credit; }
};

// 学生类
class Student {
private:
    std::string name;  // 姓名
    int age;           // 年龄
    std::string sex;   // 性别
    int credit;        // 总学分

public:
    // 构造函数
    Student(std::string n, int a, std::string s, int c) 
        : name(n), age(a), sex(s), credit(c) {}

    // 选课方法
    std::string takeCourse(Course* course);
    
    // 获取姓名（供Course类使用）
    std::string getName() const { return name; }
    
    // 增加学分（供Course类使用）
    void addCredit(int c) { credit += c; }
};

// 实现Course类的enroll方法
std::string Course::enroll(Student* student) {
    students.push_back(student);
    student->addCredit(credit);
    return student->getName() + "已选课《" + name + "》";
}

// 实现Student类的takeCourse方法
std::string Student::takeCourse(Course* course) {
    return course->enroll(this);
}

int main() {
    // 创建课程对象
    Course math("高等数学", 4);
    // 创建学生对象
    Student student("小明", 20, "男", 0);
    // 学生选课
    std::string result = student.takeCourse(&math);
    // 输出结果
    std::cout << result << std::endl;
    
    return 0;
}

关键概念解析（新手必看）

1. 类与对象

   • Course 和 Student 是类（设计蓝图）

   • math, alice 是对象（具体实例）

   • 类比：类=汽车设计图，对象=实际制造的汽车

2. 封装特性

   private:   // 隐藏内部实现
   public:    // 公开接口

   • 数据（姓名/学分）设为private防止意外修改

   • 通过public方法（如getName()）安全访问

3. 前向声明

   class Student;  // 告诉编译器"稍后定义"

   • 解决循环依赖：Course需要知道Student存在

   • 只能使用指针/引用（此时类未完全定义）

4. this指针

   course->enroll(this);  // 传递当前对象地址

   • 每个成员函数内的隐藏参数

   • 指向调用该方法的对象

5. vector容器

   vector<Student*> students;  // 动态数组

   • 动态存储选课学生指针

   • 自动管理内存，无需固定大小

6. const成员函数

   string getName() const { ... }

   • 承诺不修改对象状态

   • 允许const对象调用：const Student s(...); s.getName();

内存管理图解

+----------+      +----------+
| Course   |      | Student  |
| name     |      | name     |
| credit   |      | age      |
| students |----->| sex      |
+----------+      | credit   |
                  +----------+
       ▲               ▲
       |               |
       | 存储指针       | 实际对象
       |               |
+------+------+   +----+-----+
| vector      |   | main()   |
| [0]: &alice |   | alice    |
| [1]: &bob   |   | bob      |
+-------------+   +----------+

常见问题解决

1. 循环依赖问题

   • 使用前向声明 + 指针/引用

   • 避免相互包含头文件

2. 重复选课检测

   // 在Course::enroll中添加
   for(auto s : students) {
       if(s == student) {
           return student->getName() + " already enrolled!";
       }
   }

3. 内存安全

   • 当前版本使用栈对象（自动回收）

   • 动态创建对象时需注意：

   Student* s = new Student(...);
   // 必须配套 delete