C++复习 -- 类的实现

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原创最新推荐文章于 2026-03-03 08:39:18 发布 1.4k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C++ 类设计和实现的十大最佳实践较高的LCOM值通常可以意味着类的内聚性较差。这些公式背后的基本思想可以表述如下: 如果一个类的所有方法都使用它的所有实例字段，那么这个类就是完全内聚的，这意味着sum(MF)=M*F，然后LCOM = 0和LCOMHS = 0。Liskov的行为子类型的概念定义了可变对象可替换性的概念，也就是说，如果S是T的子类型，那么程序中T类型的对象可以被替换为S类型的对象，而不改变该程序的任何期望属性(例如，正确性)。代码库中充斥着嘈杂的注释和不正确的注释，促使程序员忽略所有的注释，或者采取积极的措施隐藏它们。阅读详情

类:

概念

C++ 中的类（class）是一种编程结构，用于创建对象。

这些对象可以拥有属性（即数据成员）和行为（即成员函数或方法）。类的概念是面向对象编程的核心之一，其主要目的是将数据和与数据相关的操作封装在一起。例如，如果你有一个“汽车”类，它可能包含颜色、品牌、型号等属性（数据成员），以及启动、停止、加速等行为（成员函数）。每当你基于这个类创建一个对象时，你就有了一个具体的汽车，具有这些属性和行为。

C++ 类的基本结构：

1. 数据成员（Attributes）：定义类的属性。这些是类内部的变量，用于存储对象的状态。
2. 成员函数（Methods）：定义类的行为。这些是可以操作对象的数据成员的函数。
3. 构造函数和析构函数：特殊的成员函数。构造函数在创建对象时自动调用，用于初始化对象。析构函数在对象销毁时调用，用于执行清理操作。
4. 访问修饰符：如 public , private , protected ，用于控制对类成员的访问权限。例如， public成员可以在类的外部访问，而 private 成员只能在类内部访问。
5. 继承：允许一个类继承另一个类的特性。这是代码重用和多态性的关键。
通过这些特性，C++ 类提供了一种强大的方式来组织和处理数据，使得代码更加模块化、易于理解和维护。

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结构体 -> 结构体变量

类 -> 对象

二者都是抽象转变为具象

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通过结构体引入类

更详细的内容请看这篇：

C语言 + 结构体实现:

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;


struct Car{ //汽车“类”
char *color; //颜色
char *brand; //品牌
char *type; //车型
int year; //年限
void (*printCarInfo)(char *color,char *brand,char *type, int year); //函数指针，指向车介绍函数
void (*carRun)(char *type); //函数指针，指向车运行的函数
void (*carStop)(char *type); //函数指针，执行车停止的函数
};

void bwmThreePrintCarInfo(char *color,char *brand,char *type, int year)
{
printf("车的品牌是：%s, 型号是: %s, 颜色是：%s,上市年限是%d\n",brand,type,color,year);
}

void A6PrintCarInfo(char *color,char *brand,char *type, int year)
{
printf("车的品牌是：%s,型号是: %s, 颜色是：%s, 上市年限是%d\n",brand,type,color,year);
}

int main()
{
    struct Car BWMthree;
    BWMthree.color = "白色";
    BWMthree.brand = "宝马";
    BWMthree.type = "3系";
    BWMthree.year = 2023;
    BWMthree.printCarInfo = bwmThreePrintCarInfo; // 给结构体里面的函数指针对象传递函数
    BWMthree.printCarInfo(BWMthree.color,BWMthree.brand,BWMthree.type,BWMthree.year);


    struct Car *AodiA6;// 不能直接 调用指针，要先申请内存空间不然，会野指针，爆段错误
    AodiA6 = (struct Car*)malloc(sizeof(struct Car));
    AodiA6->color = "黑色";
    AodiA6->brand = "奥迪";
    AodiA6->type = "A6";
    AodiA6->year = 2008;

    AodiA6->printCarInfo = A6PrintCarInfo;
    AodiA6->printCarInfo(AodiA6->color,AodiA6->brand,AodiA6->type,AodiA6->year);

    return 0;
}

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与C++实现的区别:

C++ 和C 语言的结构体能混着用，无非就是常量字符串，C语言的类型是 char * ，而C++是 string
C ++ 里面不用 malloc 去申请空间实例化指针，直接把struct 改为class，为类创建对象，调用new函数来实例化
注意: class 类里面的数据不写的情况下是私有权限 -->private -- 不能在main里面调用要声明为 public权限

C++ 的面向对象的特征更加明显 --> 封装，继承，多态 (权限控制)

C++实现

修改如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Car{ //汽车“类”
public:
string color; //颜色
string brand; //品牌
string type; //车型
int year; //年限
void (*printCarInfo)(string color,string brand,string type, int year); //函数指针，指向车介绍函数
void (*carRun)(string type); //函数指针，指向车运行的函数
void (*carStop)(string type); //函数指针，执行车停止的函数
};
void bwmThreePrintCarInfo(string color,string brand,string type, int year)
{
string str = "车的品牌是：" + brand
+ ",型号是: " + type
+ ",颜色是：" + color
+ ",上市年限是:" + std::to_string(year);
cout << str << endl;
}
void A6PrintCarInfo(string color,string brand,string type, int year)
{
string str = "车的品牌是：" + brand
+ ",型号是: " + type
+ ",颜色是：" + color
+ ",上市年限是:" + std::to_string(year);
cout << str << endl;
}
int main()
{
Car BWMthree;
BWMthree.color = "白色";
BWMthree.brand = "宝马";
BWMthree.type = "3系";
BWMthree.year = 2023;
BWMthree.printCarInfo = bwmThreePrintCarInfo;
BWMthree.printCarInfo(BWMthree.color,BWMthree.brand,BWMthree.type,BWMthree.year)
;
Car *AodiA6 = new Car();
// AodiA6 = (struct Car*)malloc(sizeof(struct Car));
AodiA6->color = "黑色";
AodiA6->brand = "奥迪";
AodiA6->type = "A6";
AodiA6->year = 2008;
AodiA6->printCarInfo = A6PrintCarInfo;
AodiA6->printCarInfo(AodiA6->color,AodiA6->brand,AodiA6->type,AodiA6->year);
return 0;
}

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成员函数:

像什么结构体实现的函数指针实际上还是一个成员变量 --> 指针变量 -->不是真正的成员函数

// 成员函数直接使用类内部的成员变量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Car{ //汽车“类”
public:
string color; //颜色
string brand; //品牌
string type; //车型
int year; //年限
// 这些函数指针还是成员变量  --> 指针变量
void (*printCarInfo)(string color,string brand,string type, int year); //函数指针，指向车介绍函数
void (*carRun)(string type); //函数指针，指向车运行的函数
void (*carStop)(string type); //函数指针，执行车停止的函数
// 成员函数
void realPrintCarInfo(){

    string str = "车的品牌是：" + brand
    + ",型号是: " + type
    + ",颜色是：" + color
    + ",上市年限是:" + std::to_string(year);
    cout << str << endl;
}


};
void bwmThreePrintCarInfo(string color,string brand,string type, int year)
{
string str = "车的品牌是：" + brand
+ ",型号是: " + type
+ ",颜色是：" + color
+ ",上市年限是:" + std::to_string(year);
cout << str << endl;
}
void A6PrintCarInfo(string color,string brand,string type, int year)
{
string str = "车的品牌是：" + brand
+ ",型号是: " + type
+ ",颜色是：" + color
+ ",上市年限是:" + std::to_string(year);
cout << str << endl;
}
int main()
{
Car BWMthree;
BWMthree.color = "白色";
BWMthree.brand = "宝马";
BWMthree.type = "3系";
BWMthree.year = 2023;
BWMthree.printCarInfo = bwmThreePrintCarInfo;
BWMthree.printCarInfo(BWMthree.color,BWMthree.brand,BWMthree.type,BWMthree.year);
BWMthree.realPrintCarInfo();

Car *AodiA6 = new Car();
// AodiA6 = (struct Car*)malloc(sizeof(struct Car));
AodiA6->color = "黑色";
AodiA6->brand = "奥迪";
AodiA6->type = "A6";
AodiA6->year = 2008;
AodiA6->printCarInfo = A6PrintCarInfo;
AodiA6->printCarInfo(AodiA6->color,AodiA6->brand,AodiA6->type,AodiA6->year);
AodiA6->realPrintCarInfo();
return 0;
}

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:: 作用域解析运算符

在 C++ 中，双冒号 :: 称为 "作用域解析运算符"（Scope Resolution Operator）。它用于指定一
个成员（如函数或变量）属于特定的类或命名空间。例如，在类的外部定义成员函数时， :: 用于指明该函数属于哪个类。

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一般用法

成员函数在类里面定义，在类外实现函数

class Car{ //汽车“类”
public:
string color; //颜色
string brand; //品牌
string type; //车型
int year; //年限
// 这些函数指针还是成员变量  --> 指针变量
void (*printCarInfo)(string color,string brand,string type, int year); //函数指针，指向车介绍函数
void (*carRun)(string type); //函数指针，指向车运行的函数
void (*carStop)(string type); //函数指针，执行车停止的函数
// 成员函数
void realPrintCarInfo();

};


void Car::realPrintCarInfo(){

    string str = "车的品牌是：" + brand
    + ",型号是: " + type
    + ",颜色是：" + color
    + ",上市年限是:" + std::to_string(year);
    cout << str << endl;
}

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组合:

在 C++中，一个类包含另一个类的对象称为组合（Composition）。这是一种常见的设计模式，用
于表示一个类是由另一个类的对象组成的。这种关系通常表示一种"拥有"（"has-a"）的关系。


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

class Wl{
public:
    string brand;
    int year;

    void printWheelInfo();

};


class Car{ //汽车“类”
public:
string color; //颜色
string brand; //品牌
string type; //车型
Wl wl;
Wl *pwl;

int year; //年限
// 这些函数指针还是成员变量  --> 指针变量
void (*printCarInfo)(string color,string brand,string type, int year); //函数指针，指向车介绍函数
void (*carRun)(string type); //函数指针，指向车运行的函数
void (*carStop)(string type); //函数指针，执行车停止的函数
// 成员函数
void realPrintCarInfo();

};

void Wl::printWheelInfo()
{
  cout<< "轮胎品牌： "<<brand<<"  轮胎年限:  "<<year<<endl;
}


void Car::realPrintCarInfo(){

    string str = "车的品牌是：" + brand
    + ",型号是: " + type
    + ",颜色是：" + color
    + ",上市年限是:" + std::to_string(year);
    cout << str << endl;
}

void bwmThreePrintCarInfo(string color,string brand,string type, int year)
{
string str = "车的品牌是：" + brand
+ ",型号是: " + type
+ ",颜色是：" + color
+ ",上市年限是:" + std::to_string(year);
cout << str << endl;
}
void A6PrintCarInfo(string color,string brand,string type, int year)
{
string str = "车的品牌是：" + brand
+ ",型号是: " + type
+ ",颜色是：" + color
+ ",上市年限是:" + std::to_string(year);
cout << str << endl;
}
int main()
{
Car BWMthree;
BWMthree.pwl= new Wl();

BWMthree.pwl->brand = "米其林";
BWMthree.pwl->year = 1999;


//BWMthree.wl.brand = "米其林";
//BWMthree.wl.year = 1999;

BWMthree.color = "白色";
BWMthree.brand = "宝马";
BWMthree.type = "3系";
BWMthree.year = 2023;
BWMthree.printCarInfo = bwmThreePrintCarInfo;
BWMthree.printCarInfo(BWMthree.color,BWMthree.brand,BWMthree.type,BWMthree.year);
BWMthree.realPrintCarInfo();
//BWMthree.wl.printWheelInfo();

BWMthree.pwl->printWheelInfo();

Car *AodiA6 = new Car();
// AodiA6 = (struct Car*)malloc(sizeof(struct Car));

AodiA6->pwl= new Wl();
AodiA6->pwl->brand = "马牌";
AodiA6->pwl->year = 2003;

//AodiA6->wl.brand = "马牌";
//AodiA6->wl.year = 2003;

AodiA6->color = "黑色";
AodiA6->brand = "奥迪";
AodiA6->type = "A6";
AodiA6->year = 2008;
AodiA6->printCarInfo = A6PrintCarInfo;
AodiA6->printCarInfo(AodiA6->color,AodiA6->brand,AodiA6->type,AodiA6->year);
AodiA6->realPrintCarInfo();

//AodiA6->wl.printWheelInfo();
AodiA6->pwl->printWheelInfo();
return 0;
}

new 对象的时候不用 () 也ok,比如Car *AodiA6 = new Car(); --> Car *AodiA6 = new Car;

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