学习目标
- 回顾 C 语言结构体的特点和局限
- 理解 C++ 中
class与struct的关系与区别 - 学会定义一个简单的类，并实例化对象
- 掌握
public、private、protected三种访问修饰符 - 初步体会「封装」的意义
回顾结构体
在前面 C 语言部分，你已经学会了用结构体把若干数据打包在一起：
struct Student {
std::string name;
int age = 0;
double score = 0.0;
};
这样做的好处是把一个学生的所有信息放到一个变量里，代码更整齐。不过它也有几个明显的遗憾：
- 数据和操作数据的函数是分开的。
- 任何人都可以直接修改
score，很难阻止出现负数成绩这种非法数据。 - 结构体一旦变大，相关的初始化、打印、比较逻辑会散落在程序各处。
C++ 提供了一种更强大的机制——类（class）。它把数据和对数据的操作绑定在一起，并且能控制谁能访问谁。
从本章开始
本阶段正式进入 C++ 内容。示例代码会保存为 .cpp 文件并用 C++ 编译器（如 g++）编译，但里面仍然兼容你学过的绝大部分 C 语法，所以你不用觉得陌生。
类的定义
一个类可以包含：
- 成员变量：描述对象的状态
- 成员函数：描述对象的行为
看一个学生类的例子：
#include <iostream>
#include <string>
class Student {
public:
// 成员函数
void setInfo(const std::string& n, int a, double s) {
name = n;
age = a;
score = s;
}
void print() {
std::cout << "姓名：" << name << std::endl;
std::cout << "年龄：" << age << std::endl;
std::cout << "成绩：" << score << std::endl;
}
private:
// 成员变量
std::string name;
int age = 0;
double score = 0.0;
};
int main() {
Student stu; // 实例化一个对象
stu.setInfo("Alice", 20, 89.5);
stu.print();
return 0;
}
编译命令：
g++ classes-intro.cpp -o classes-intro
./classes-intro
Student 是类名，stu 是根据这个类创建出来的对象，也叫实例。
class 和 struct 的区别
在 C++ 中，struct 和 class 几乎可以互换，它们都能拥有成员变量和成员函数。唯一的默认区别是：
| 关键字 | 默认访问权限 |
|---|---|
struct | public |
class | private |
也就是说，下面两段代码是等价的：
struct Point {
int x, y; // 默认 public
};
class Point2 {
int x, y; // 默认 private
};
我习惯这样选择：
- 如果只是简单的数据聚合、和 C 代码打交道，用
struct。 - 如果强调封装、有复杂行为，用
class。
C++ 的 struct 也可以有成员函数
虽然本文重点讲 class，但在 C++ 中 struct 同样可以拥有成员函数、构造函数和访问修饰符。两者的语言能力基本相同，主要语法差别是：struct 的成员和基类默认是 public，class 默认是 private。
社区习惯通常把简单的数据聚合写成 struct，把强调不变量和封装的类型写成 class。这是一种表达设计意图的约定，而不是能力限制。
对象的实例化
对象可以具有自动存储期，也可以位于动态分配的存储中。不过现代 C++ 通常先选择自动对象或标准容器，而不是手写 new/delete：
Student s1; // 自动存储期对象；常见实现可能使用调用栈
s1.setInfo("Bob", 21, 78.0);
// 需要动态数量的学生时，优先使用 std::vector<Student>。
// 只有确实需要独占动态对象时，再使用 std::unique_ptr<Student>。
注意：访问成员时，对象用点号 .，指针用箭头 ->，和结构体一样。
访问修饰符
类中有三种访问权限：
public：类的外部可以自由访问，通常放对外接口。private：只有类内部能访问，用来保护内部数据。protected：对类外部是私有的，但可以被派生类访问，为后面的继承做准备。
一个常用写法是：把成员变量放在 private，把操作它们的函数放在 public。这就是封装——把实现细节藏起来，只暴露安全的接口。
class Counter {
public:
void add(int n) {
if (n > 0) value += n;
}
int get() const {
return value;
}
private:
int value = 0; // C++11 支持类内初始值
};
这样，外部代码不能直接写 c.value = -100，只能通过 add 来增加，保证了 value 不会被改成奇怪的值。
常见错误与注意事项
类定义末尾忘记分号
class Demo { int x; } // 错误！要加分号直接访问私有成员
Student s; s.score = 100; // 编译错误：score 是 private分不清声明和定义
成员函数可以在类内定义（隐式内联），也可以在类外定义，类外要加类名和作用域解析符
::：class Box { public: void set(int w, int h); int area(); private: int width, height; }; void Box::set(int w, int h) { width = w; height = h; } int Box::area() { return width * height; }
类定义的是不变量，不只是数据加函数
Student 若要求成绩始终位于 0 到 100，那么每个能修改成绩的公开接口都应维护这个约束。把字段改成 private 只是阻止直接访问，真正的封装还需要：
- 构造后对象立即有效；
- 失败操作不会留下半合法状态；
- 查询函数不意外修改对象；
- 类型不暴露调用者不需要知道的表示细节。
优先让对象直接拥有成员
class Student {
private:
std::string name_;
std::vector<double> scores_;
};
值成员会随对象自动构造和销毁。只有需要可选关系、动态多态或独立生命周期时才引入指针成员。
const 成员函数是接口承诺
double average() const;
末尾 const 表示该函数不能通过普通方式修改对象状态，并允许它在 const Student 上调用。纯查询函数应尽量标记 const。
对象的存储位置和类语义是两回事
类对象可以具有自动、静态或动态存储期。不要把“面向对象”与“必须 new”绑定。现代 C++ 默认直接创建对象和容器，让作用域自动管理生命周期。
小结
- 类把数据和行为封装在一起，比 C 结构体更强大。
class默认私有，struct默认公有，其他方面几乎一致。- 对象可以具有自动、静态或动态存储期；对象用
.，指向对象的指针用->访问成员。 - 通过
public/private/protected控制访问权限，初步实现封装。
掌握了类，下一步我们看看对象诞生和销毁时会发生什么——这就是构造函数和析构函数。
下一篇预告：《构造函数与析构函数》。