【c++面向对象编程】第2篇：类与对象（一）：定义第一个类——成员变量与成员函数
目录
一、从一个日常需求开始
二、定义你的第一个类
三、访问修饰符：public、private、protected
举个例子，看看区别：
四、成员变量怎么声明？
五、成员函数：两种实现方式
方式一：类内实现（隐式内联）
方式二：类外实现（推荐）
六、一个完整的例子：时钟类
七、常见错误（新手必踩的坑）
1. 忘了在类外实现时写类名::
2. 在private函数里访问不到外部变量（反过来也是）
3. 结构体和类的区别（面试爱问）
八、这一篇的收获
一、从一个日常需求开始
假设你要写一个程序管理图书。每本书有：书名、作者、价格。
用C的结构体，你可能会这样：
c
struct Book { char title[100]; char author[50]; double price; }; // 然后写一堆函数操作它 void printBook(struct Book* b) { ... } void discount(struct Book* b, double rate) { ... }没什么问题，但你要记住：哪些函数能改price？改的时候要不要校验（比如价格不能为负）？随着代码变多，这些“约定”很容易被忘记。
C++的类把数据和操作绑在一起，并且控制谁能访问什么。
二、定义你的第一个类
下面是一个最简单的Book类：
cpp
#include <iostream> #include <string> using namespace std; class Book { public: string title; string author; double price; void print() { cout << "书名：" << title << endl; cout << "作者：" << author << endl; cout << "价格：" << price << "元" << endl; } void setPrice(double p) { if (p >= 0) { price = p; } else { cout << "价格不能为负数！" << endl; } } };然后这样使用：
cpp
int main() { Book b; b.title = "C++ Primer"; b.author = "Lippman"; b.setPrice(128.5); b.print(); return 0; }你可能会说：“这不就是结构体里塞了几个函数吗？”——差不多，但多了控制权限。
三、访问修饰符：public、private、protected
上面的代码里出现了public:，它的意思是：这些东西外面可以直接访问。
C++提供了三个访问修饰符：
| 修饰符 | 谁能访问 | 日常理解 |
|---|---|---|
public | 任何人 | 公开的接口，像遥控器上的按钮 |
private | 只有类自己的成员函数 | 内部秘密，用户碰不到 |
protected | 自己 + 子类 | 可以传给后代，但外人不行 |
举个例子，看看区别：
cpp
class BankAccount { public: string owner; // 谁都能看账户名 void deposit(double money) { if (money > 0) balance += money; } double getBalance() { return balance; } private: double balance; // 余额不能直接碰 }; int main() { BankAccount acc; acc.owner = "张三"; // ✅ 可以，owner是public acc.deposit(500); // ✅ 可以，通过函数操作 acc.balance = 1000; // ❌ 编译错误！balance是private cout << acc.getBalance(); // ✅ 只能通过函数获取 }为什么要这样？
balance直接暴露在外面，万一有人写acc.balance = -10000就出问题了通过
deposit()函数，我们可以加校验（只能存正数）通过
getBalance()只读不写（没有提供setBalance），余额就只能看不能改
封装的核心不是“藏起来”，而是“可控”。
四、成员变量怎么声明？
成员变量可以像普通变量一样声明，但一般写在private或protected区域：
cpp
class Student { private: string name; // 字符串类型 int age; // 整型 double score[5]; // 数组 int* pData; // 指针（后面讲动态内存时会用） public: // 成员函数... };几条潜规则（不是语法强制，但建议遵守）：
成员变量放在
private下——除非你有特殊理由命名风格保持一致，很多人用下划线后缀：
name_、age_、m_name不要在类内给成员变量赋默认值（除非用C++11的类内初始化，后面会讲）
五、成员函数：两种实现方式
成员函数可以在类内直接写，也可以在类外写。
方式一：类内实现（隐式内联）
刚才的Book类就是类内实现：
cpp
class Book { public: void print() { cout << title << endl; // 直接写在类里 } };优点：简单直观
缺点：函数体暴露在头文件里，编译依赖重（改动函数实现会重新编译所有包含头文件的代码）
方式二：类外实现（推荐）
把声明和实现分开：
cpp
// Book.h 头文件 class Book { public: void print(); // 只声明 void setPrice(double p); private: string title; string author; double price; }; // Book.cpp 实现文件 #include "Book.h" #include <iostream> using namespace std; void Book::print() { // 注意 Book:: 表示这个函数属于Book类 cout << "书名：" << title << endl; cout << "作者：" << author << endl; cout << "价格：" << price << "元" << endl; } void Book::setPrice(double p) { if (p >= 0) price = p; }Book::print()的::叫作用域运算符，意思是“print这个函数是Book这个类里的”。
类外实现的优点：
头文件只放接口，干净整洁
修改函数实现时，只编译
.cpp文件，不用重新编译所有依赖多人协作时可以并行开发（一个人改.h，一个人改.cpp）
对于只有三五行的简单函数（比如
getBalance()），可以直接写类内；复杂的逻辑写类外。
六、一个完整的例子：时钟类
把前面知识点串起来，我们来写一个有实际意义的Clock类。
cpp
// Clock.h #ifndef CLOCK_H // 防止重复包含 #define CLOCK_H class Clock { public: void setTime(int h, int m, int s); void tick(); // 走一秒 void display(); // 显示时间 private: int hour; int minute; int second; void normalize(); // 辅助函数，处理进位（只内部用，所以private） }; #endifcpp
// Clock.cpp #include "Clock.h" #include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; void Clock::setTime(int h, int m, int s) { hour = h; minute = m; second = s; normalize(); // 万一传进来的数值超出范围 } void Clock::tick() { second++; normalize(); } void Clock::normalize() { if (second >= 60) { minute += second / 60; second %= 60; } if (minute >= 60) { hour += minute / 60; minute %= 60; } if (hour >= 24) { hour %= 24; } } void Clock::display() { cout << setfill('0'); cout << setw(2) << hour << ":" << setw(2) << minute << ":" << setw(2) << second << endl; }cpp
// main.cpp #include "Clock.h" int main() { Clock c; c.setTime(23, 59, 55); for (int i = 0; i < 10; i++) { c.display(); c.tick(); } return 0; } // 输出： // 23:59:55 // 23:59:56 // ... // 00:00:04这个例子中：
hour、minute、second是private——外部不能随意篡改setTime、tick、display是public——用户通过它们操作时钟normalize是private——外部不需要知道“进位”的具体逻辑
七、常见错误（新手必踩的坑）
1. 忘了在类外实现时写类名::
cpp
void print() { ... } // ❌ 这是全局函数，不是Book类的 void Book::print() { ... } // ✅ 正确2. 在private函数里访问不到外部变量（反过来也是）
成员函数可以访问本对象的任何成员（不管public还是private），但不是直接访问别的对象的私有成员。
3. 结构体和类的区别（面试爱问）
struct：成员默认是publicclass：成员默认是private
除此之外，在C++里几乎没有区别。很多人用struct表示纯数据容器（像C语言那样）。
八、这一篇的收获
你现在应该能：
用
class定义一个类区分
public、private、protected的访问权限在类内或类外实现成员函数
理解封装的第一步：把数据藏起来，提供接口函数
💡 小作业：定义一个
Rectangle类，有宽度和高度（private），提供setSize()、getArea()、getPerimeter()（public），并写一个main函数测试。
下一篇预告：第3篇《类与对象（二）：构造函数与析构函数》——对象出生时自动执行的代码，和对象销毁时做的清理工作。你会发现，原来很多“初始化”和“收尾”的活儿，根本不用手动调用。