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= C++类声明 =

'''类声明'''是C++面向对象编程的核心概念之一，它定义了对象的蓝图，包括数据成员（属性）和成员函数（方法）。类是C++中实现封装、继承和多态的基础结构。

== 基本语法 ==
C++中使用<code>class</code>关键字声明类，基本语法结构如下：

<syntaxhighlight lang="cpp">
class ClassName {
    access_specifier:
        // 成员变量（属性）
        data_type member_variable;
        
        // 成员函数（方法）
        return_type member_function(parameters);
};
</syntaxhighlight>

其中：
* <code>access_specifier</code>可以是<code>public</code>、<code>private</code>或<code>protected</code>
* 类声明以分号<code>;</code>结束

=== 访问修饰符 ===
<mermaid>
classDiagram
    class AccessSpecifiers {
        +public
        -private
        #protected
    }
</mermaid>

* '''public'''：在任何地方都可以访问
* '''private'''：只能在类内部访问（默认）
* '''protected'''：类内部和派生类中可以访问

== 示例代码 ==
下面是一个简单的<code>Rectangle</code>类声明示例：

<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <iostream>
using namespace std;

class Rectangle {
private:
    double length;
    double width;

public:
    // 成员函数声明
    void setDimensions(double l, double w);
    double calculateArea();
    void display();
};

// 成员函数定义
void Rectangle::setDimensions(double l, double w) {
    length = l;
    width = w;
}

double Rectangle::calculateArea() {
    return length * width;
}

void Rectangle::display() {
    cout << "Rectangle with length: " << length 
         << ", width: " << width 
         << ", area: " << calculateArea() << endl;
}

int main() {
    Rectangle rect;
    rect.setDimensions(5.0, 3.0);
    rect.display();
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Rectangle with length: 5, width: 3, area: 15
</pre>

== 类声明与定义 ==
C++中类声明可以分开为两部分：
1. '''声明'''（头文件中）：描述类的结构
2. '''定义'''（源文件中）：实现成员函数

=== 头文件示例 ===
<syntaxhighlight lang="cpp">
// rectangle.h
#ifndef RECTANGLE_H
#define RECTANGLE_H

class Rectangle {
private:
    double length;
    double width;

public:
    void setDimensions(double l, double w);
    double calculateArea();
    void display();
};

#endif
</syntaxhighlight>

=== 源文件示例 ===
<syntaxhighlight lang="cpp">
// rectangle.cpp
#include "rectangle.h"
#include <iostream>

void Rectangle::setDimensions(double l, double w) { /* 实现 */ }
double Rectangle::calculateArea() { /* 实现 */ }
void Rectangle::display() { /* 实现 */ }
</syntaxhighlight>

== 实际应用案例 ==
考虑一个银行账户管理系统，我们可以声明一个<code>BankAccount</code>类：

<syntaxhighlight lang="cpp">
class BankAccount {
private:
    string accountNumber;
    string accountHolder;
    double balance;

public:
    BankAccount(string num, string holder, double initial);
    void deposit(double amount);
    bool withdraw(double amount);
    void displayBalance();
    string getAccountInfo();
};
</syntaxhighlight>

== 高级特性 ==
=== 内联函数 ===
类声明中定义的函数默认为内联函数：
<syntaxhighlight lang="cpp">
class Circle {
private:
    double radius;
public:
    double getRadius() const { return radius; }  // 内联函数
};
</syntaxhighlight>

=== 静态成员 ===
使用<code>static</code>关键字声明类级别的成员：
<syntaxhighlight lang="cpp">
class Counter {
private:
    static int count;  // 静态成员变量
public:
    Counter() { count++; }
    static int getCount() { return count; }  // 静态成员函数
};
</syntaxhighlight>

== 类与结构体的区别 ==
{| class="wikitable"
|-
! 特性 !! class !! struct
|-
| 默认访问权限 || private || public
|-
| 继承默认访问权限 || private || public
|-
| 用途 || 面向对象设计 || 数据聚合
|}

== 数学表示 ==
类可以形式化表示为：
<math>
C = (D, M)
</math>
其中：
* <math>D</math>是数据成员的集合
* <math>M</math>是成员函数的集合

== 最佳实践 ==
1. 使用有意义的类名（名词或名词短语）
2. 遵循单一职责原则
3. 数据成员通常设为private
4. 成员函数按功能分组
5. 考虑使用const成员函数
6. 大型类考虑使用头文件和源文件分离

== 常见错误 ==
* 忘记类声明末尾的分号
* 混淆类声明和类实例化
* 访问private成员而不通过public接口
* 循环包含头文件

== 总结 ==
C++类声明是构建面向对象程序的基础，它封装了数据和行为，提供了访问控制机制。理解类声明的各个方面对于编写可维护、可扩展的C++代码至关重要。

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