C++ 类的知识点
好的，下面我将以“教科书”风格，系统全面、详细、通俗易懂地为你讲解 C++ 中的类（class）。讲解内容将涵盖从基础到进阶、从语法到原理、从设计思想到实际应用。适合作为系统学习 C++ 类的教程。
📘 C++ 教程：类（Class）详解
🧠 第1章 什么是类？
1.1 类的定义
类（Class）是 C++ 面向对象编程的核心，是一种用户自定义的数据类型，它将数据（成员变量）和行为（成员函数）封装在一起。
你可以把类看作“模具”，用它来创建多个“对象”。
1.2 类和对象的关系
| 类（Class） | 对象（Object） |
|---|---|
| 模板 / 模型 | 模型制造出的实例 |
| 只定义结构 | 实际分配内存 |
| 类似“蓝图” | 类似“房子” |
🧩 第2章 类的基本语法
2.1 定义类
class Person {
public: // 公共访问权限std::string name;int age;void sayHello() {std::cout << "Hello, I am " << name << std::endl;}
};
2.2 创建对象
Person p; // 栈上创建
p.name = "Alice";
p.sayHello();
🔒 第3章 访问权限
C++ 类中有 3 种访问权限：
| 访问权限 | 关键字 | 意义 |
|---|---|---|
| 公有 | public | 所有人都可以访问 |
| 私有 | private | 只有类内部可以访问（默认） |
| 受保护 | protected | 只有类和子类可以访问 |
class MyClass {
private:int secret;public:void set(int s) { secret = s; }int get() { return secret; }
};
🧱 第4章 构造函数和析构函数
4.1 构造函数（Constructor）
构造函数在对象创建时自动调用，用于初始化。
class Dog {
public:Dog(std::string n) { name = n; }std::string name;
};
4.2 析构函数（Destructor）
析构函数在对象销毁时自动调用，释放资源。
class Dog {
public:~Dog() {std::cout << "Dog destroyed\n";}
};
⚙️ 第5章 成员函数、this 指针
5.1 定义与调用
成员函数定义在类内或类外均可：
class Car {
public:void drive(); // 声明
};void Car::drive() { // 类外定义std::cout << "Driving\n";
}
5.2 this 指针
成员函数内部，this 指针指向当前对象。
class Person {
public:void setName(std::string name) {this->name = name; // 用 this 区分成员变量和形参}
private:std::string name;
};
🧬 第6章 构造函数重载与默认参数
class Point {
public:Point() { x = 0; y = 0; }Point(int x, int y = 0) {this->x = x; this->y = y;}
private:int x, y;
};
支持多个构造函数（重载），可使用默认参数简化调用。
📦 第7章 类的封装
封装是面向对象三大特性之一（封装、继承、多态）。
封装目的：
- 隐藏内部实现（数据私有）
- 提供公开接口（成员函数）
- 提高安全性和可维护性
class Account {
private:double balance;public:void deposit(double amount);void withdraw(double amount);double getBalance();
};
👨👩👧👦 第8章 类的继承
8.1 基本继承语法
class Animal {
public:void eat() { std::cout << "Eating\n"; }
};class Dog : public Animal {
public:void bark() { std::cout << "Bark\n"; }
};
8.2 继承类型
| 类型 | 说明 | 子类继承后的权限 |
|---|---|---|
| public | 公有继承 | 保持不变 |
| protected | 保护继承 | public → protected |
| private | 私有继承 | public/protected → private |
🎭 第9章 多态（预览）
9.1 虚函数（virtual）
class Animal {
public:virtual void speak() {std::cout << "Animal speaks\n";}
};class Cat : public Animal {
public:void speak() override {std::cout << "Meow\n";}
};Animal* a = new Cat();
a->speak(); // 输出 Meow（动态绑定）
多态是指：父类指针（或引用）调用子类重写的函数。
🧰 第10章 类的高级特性
10.1 静态成员（static）
属于类本身而非对象：
class A {
public:static int count;static void printCount();
};int A::count = 0;void A::printCount() {std::cout << "Count = " << count << std::endl;
}
10.2 常量成员（const）
class B {
public:void print() const {// 成员函数不能修改成员变量}
};
10.3 友元函数（friend）
允许外部函数访问私有成员：
class Secret {
private:int value;friend void reveal(Secret s);
};void reveal(Secret s) {std::cout << s.value;
}
🧪 第11章 类的特殊成员函数（六大函数）
当你不定义时，编译器可能自动生成：
| 函数 | 用途 |
|---|---|
| 默认构造函数 | 无参构造 |
| 析构函数 | 对象销毁 |
| 拷贝构造函数 | 用对象拷贝初始化另一个 |
| 拷贝赋值运算符 | 对象赋值 |
| 移动构造函数（C++11） | 资源“偷”走 |
| 移动赋值运算符（C++11） | 高效转移资源 |
🧹 第12章 类与内存管理
12.1 栈 vs 堆对象
Person p; // 栈上对象，自动析构
Person* p2 = new Person(); // 堆上对象，需要手动 delete
12.2 Rule of Three / Five / Zero
- Rule of Three：拷贝构造、赋值运算符、析构函数
- Rule of Five：再加移动构造和移动赋值
- Rule of Zero：用 RAII 和智能指针，避免自己写这些函数
📚 第13章 小结与建议
类的核心要点：
✅ 类是用户定义的数据类型
✅ 成员变量和函数共同封装
✅ 支持访问控制、构造析构、继承、多态等特性
✅ 推荐使用智能指针、const、封装和接口设计
✏️ 附加：练习建议
- 定义一个
Student类，包含姓名、学号、分数，写构造函数和打印函数。 - 定义一个
Shape基类和Circle/Rectangle子类，实现面积计算，理解多态。 - 练习自定义拷贝构造、赋值函数、析构函数，理解资源管理。
如你有兴趣，我还可以为你写进阶专题，如：
- 类模板（template class）
- 虚函数表（vtable）与运行时类型识别
- 接口设计和抽象类
- RAII 与资源管理类设计
- PIMPL 和大项目的封装技巧
你想继续学习哪个部分？我可以继续以教科书方式深入讲解。
下边是小案例
📘 C++ 教程——类 (Class) 详解教程
🧐 第1章 什么是类？
概念
类 (class) 是 C++ 中面向对象编程的核心概念，是用户定义的数据类型，将数据和操作这两者结合起来。
学习案例：简单的人类
#include <iostream>
#include <string>class Person {
public:std::string name;int age;void introduce() {std::cout << "Hi, I am " << name << ", and I am " << age << " years old." << std::endl;}
};int main() {Person p;p.name = "Alice";p.age = 25;p.introduce();return 0;
}
分析
class Person是类的定义name和age是成员变量introduce()是成员函数main中创建对象，并调用成员函数
🏛️ 第2章 类的基本语法
类的定义和创建对象
class Rectangle {
public:int width, height;int area() {return width * height;}
};int main() {Rectangle r;r.width = 10;r.height = 5;std::cout << "Area = " << r.area() << std::endl;return 0;
}
分析
- 类中可以包含多个函数和变量
- 通过对象调用成员
🔒 第3章 访问权限
描述
public: 全局可用private: 级联类可观看，外部不能直接操作protected: 子类可用
案例：银行账户
class Account {
private:double balance;
public:void deposit(double amt) { balance += amt; }void withdraw(double amt) { balance -= amt; }double getBalance() const { return balance; }
};int main() {Account acc;acc.deposit(1000);acc.withdraw(250);std::cout << acc.getBalance();return 0;
}
分析
- 通过接口方法操作 private 属性
- 有效实现了数据隐藏
🪟 第4章 构造和析构
构造函数
class Car {
public:std::string brand;Car(std::string b) {brand = b;}
};int main() {Car c("Toyota");std::cout << c.brand;return 0;
}
析构函数
class Car {
public:~Car() {std::cout << "Car destroyed" << std::endl;}
};
分析
- 构造函数用来初始化
- 析构函数用来释放资源
✨ 第5章 this 指针
class Box {
private:int length;
public:void setLength(int length) {this->length = length;}int getLength() { return length; }
};
分析
this用来区分当前对象的成员
🏠 第6章 类的封装
实例：系统登录
class Login {
private:std::string password;
public:void setPassword(std::string pwd) {password = pwd;}bool check(std::string input) {return input == password;}
};
分析
- 数据隐藏 + 官方接口
👨👩👧 第7章 继承
基本继承
class Animal {
public:void eat() { std::cout << "Eat"; }
};class Dog : public Animal {
public:void bark() { std::cout << "Bark"; }
};
分析
Dog继承了AnimalDog可以调用eat()
😡 第8章 多态
虚函数
class Animal {
public:virtual void speak() {std::cout << "Animal speak";}
};class Cat : public Animal {
public:void speak() override {std::cout << "Meow";}
};Animal* a = new Cat();
a->speak(); // Meow
🤜 第9章 静态、常量、友兄
静态成员
class Counter {
public:static int count;Counter() { ++count; }
};
int Counter::count = 0;
常量函数
class Demo {
public:void print() const { /* ... */ }
};
友兄函数
class Secret {
private:int value;friend void show(Secret s);
};
🔧 第10章 特殊成员函数
- 拷贝构造函数
- 拷贝赋值运算符
- 移动构造和赋值 (C++11)
- 析构函数
✍️ 经典练习
- 定义一个 Student 类，包括姓名/学号/分数，并写出打印函数
- 定义 Shape 基类，实现 Circle 和 Rectangle 类，构造多态
- 自定义拷贝运算符和析构函数，理解 Rule of 3/5/0
如果你想学习类模板，抽象类，RAII 资源管理，或虚函数表原理，我可以推出下一部分进阶系列。