先说明一点哈，本文绝对没有标题党的意思，这是因为在C++中要写出一个合格的类确实不是一件简单的事情。
只要是学过一点面向对象编程，有两个词你一定听过，那就是抽象和封装。可是，你真的有认真的去思考过这两个词吗？封装似乎是好理解一些，但是抽象这个词就像它自己，本身就很抽象。
面向对象编程本质其实就是对现实世界的模拟，把现实中的问题抽象成类，有了这个类就可以创建出对象，来模拟问题的动态过程。但是对现实世界的模拟本身就有一些理想化了，举两个经典的例子：
一个是著名的长方形和正方形，Rectangle表示长方形，Square表示正方形，在我们的认知当中正方形是一种特殊的长方形。所以，我们可以让Square继承Rectangle，问题就来了，对于长方形来讲，我们可以单独的设置长、宽，但是正方形不行。
另一个是鸟类问题，有一个鸟类的类Bird，其中有一个成员方法Fly，所有的鸟类都继承它。但是企鹅和鸵鸟也是鸟类，可是它们不会飞…
所以你看，面向对象在实际操作中是存在问题的。为了解决这个问题，很多面向对象编程语言都对面向对象作了一些扩展，比如C++就有多态、重载、虚函数，虽然可以解决上面的问题，但是带来另外的问题是代码变得复杂了，我觉得这也是为什么C++学习曲线比较陡峭的原因之一。
如果要把C++面向对象都讲明白，通过这一篇文章显然是不够的，那么这篇文章将尝试从另外一个视角来展开，那就是”留好，去坏”，多使用好用的部分，摒弃那些难以理解容易出错的部分。当然，后面还会有相关的文章来展开对面向象的解释。
面向对象的理解
我们一定要走出一个误区，面向对象的本质是一种编程思想，而不是编程技巧。面向对象中的继承、多态、重载等等这些都是技巧，它们本质上都只是支撑面向对象的附加品，千万不要本末倒置，只想着炫技，而忘掉了面向对象原本的作用。
我个人觉得，好的代码中使用的应该都是大家都容易理解的特性，那些高深难理解的特性是留给计算机科学家而不是工程师的。
源文件
现代C++语言有一种趋势，就是抛弃传统.cpp/.h文件分离的方式，进而使用.hpp，将声明和实现放在一个文件里面，如果你写过Java、Python、Go应该很容易理解。但是，如果之前只写过C，那么可能要适应一下。我们来举个例子，在传统的实现中，声明和实现是在不同的文件里面的，比如：
// complex.h
class Complex
{
public:
Complex(double r, double i);
};
// complex.cpp
Complex::Complex(double r, double i)
{
// TODO
}
我们在complex.h中声明了一个Complex类，然后在complex.cpp中实现了这个类。下面是使用.hpp的例子
// complex.hpp
class Complex
{
public:
Complex(double r, double i) {
// TODO
}
};
可以看到，我们在同一个.hpp文件中声明并实现了Complex类，目前很多的开源库都已经在使用这种方式了，比如Boost。所以，我也强烈推荐你使用这种方式。
实现原则
少用继承
很多使用继承的场景中除了继承其实还有很多其它的方式可以实现，比如使用组合模式，当然也有可能完全没有继承关系，只是为了继承而继承。我个人认为继承带来的麻烦可能比不使用继承要多得多，继承一旦发生，就会有一堆的规则需要理解与遵循，比如多重继承，函数重载、虚函数、纯虚接口类等等。想想就头大，我们使用C++看重的应该是它的执行效率，而不是一堆难以记忆的语法规则技巧，那既然用不来还躲不起吗？
但是，这也不是说完全就不能用继承了，在很多情况下继承能让代码更清晰，可以适当的用。当然如果你对C++面象对象已经了如指掌，在不考虑队友头发的情况下可以随便玩。我要提醒你的是，要达到了如指掌的境界是有些困难的。
控制继承层数
在一定要使用继承的时候，也一定要注意控制继承的层数。目前大家比较公认的是最好不要超过三层，如果超过三层了，那你应该要重新审视一下你的设计了。
当然，控制层数也只是经验之谈，如果你所在的项目没有规定，而你也很喜欢使用继承，那无节制的继承下去也不会有什么问题。不过为了你的头发，我建议你不要这么做，哈哈！
功能单一
一个类的功能尽量单一，最好是一个类只做一件事件，当然，有些类天然就要做很多事情，比如设计一个订单类，这个类可能就要负责订单的创建、订单的查询、订单修改等等，这样设计也是没有问题的。但如果你眯着眼看看这个类的轮廓，应该可以再抽象一个层次，我们可以认为这个类也只做了一件事，就是处理订单。
所以，你看其实功能单一是一个形容词，没有标准答案，具体还是要结合你的实际场景以及你的工作经验。这个我们在后面讲设计模式的时候会有一些实战，应该会给你一些思路。
编码实战
从C++11标准开始，新增了final标识符，用于控制类是否可以被继承。在实际工程中，你一定要记住，人是最大的不确定因素。在以往的工作经历中，我总结出一条经验，那就是工程中的强制约定比基于文档的书面约定是要有效得多的。所以，如果你写了一个类不希望被继承，那就大胆的使用final标识符，例如：
class Complex final
{
// ...
};
如果要使用继承，只使用public继承，不要使用virtual、protected，因为这会让父子类关系变得比较复杂，当达到最底层的时候要使用final终止掉继承。例如：
class Complex
{
};
// 只使用public继承，并及时使用final终止继承
class Implement final:public Complex
{
};
C++11因为引入了右值和move(转移)语义，多了两个基础函数，转移构造和转移赋值。所以，从C++11开始，一个类有六个基础函数：三个构造、两个赋值、一个析构，简称321。它们分别是：构造函数、拷贝构造、转移构造、拷贝赋值、转移赋值、析构函数。
这几个函数后面的文章都会讲到，这篇文章我们只专注于类的实现，这里就不展开了。默认情况下，编译器会为我们自动生成上面这些基础函数的默认实现。但是，对于比较重要的比如构造函数、析构函数，最好明确告诉编译器，让编译器帮我们实现，比如：
class Complex
{
public:
Complex() = default; // 告诉编译器，使用默认实现
};
当然，除了default还有delete关键字，可以禁止基础函数的创建。比如下面的代码中，我们禁止拷贝构造和拷贝赋值函数的创建。
class Complex
{
public:
Complex(const Complex&) = delete; // 禁止拷贝构造
Complex& operator = (const Complex&) = delete; // 禁止拷贝赋值
};
在C++中，单参数构造函数和类型转换操作符函数支持类型的隐式转换，我们看下面的例子：
class A {
public:
A(int x) {...} // 单参数构造函数
operator int() {...} // 类型转换操作符函数
};
上面我们定义了一个类A，在单参数构造的规则下，我们可以直接给类A的对象赋值一个int型的值，例如：
A a = 1024;
在类型转换操作符函数的规则下，我们可以直接将对象a赋值给一个int型，例如：
A a(10);
int i = a;
这种操作有时候确实很方便，但我相信，如果你之前没有怎么接触过C++，这里还是会有点绕脑子的。如果我们不想有隐式的转换，可以使用关键字explicit，比如：
class A {
public:
explicit A(int x) {...} // 单参数构造函数
explicit operator int() {...} // 类型转换操作符函数
};
这样，如果我们继续使用上面的代码，编译器就会报错。这样，我们就只能通过显示的类型转换来进行赋值了，比如：
A a(10);
int i = (int)a;
好用的语言特性
C++11中有很多有意思的特性，这里我们选出其中几个来讲一下。
成员初始化
如果你的类里面有很多成员变量，那么我们在构造函数中就需要对变更进行初始化。很多时候，在创建对象的时候这些成员变量给个默认值就行了，我们就可以使用成员初始化的特性，比如：
class Demo final
{
public
Demo() = default;
~Demo() = default;
Demo(int x): a(x) {
...
}
private:
int x = 0; // 整型成员初始化
string s = "s1"; // 字符串成员，赋值初始化
};
我们在声明成员变量的时候，直接可以给它一个默认值，这样我们在构造函数中就可以不用给成员变量初始化了。当然，你可能觉得这有点多余，比如int它不是会自动初始成0吗？这是对的哈，但是假如有一个成员变量是一个指针呢？
类型别名
C++11开始，使用using关键字可以定义类型别名了，比如
using uint_t = unsigned int; // uint_t是别名
相同的操作使用typedef的实现如下：
typedef unsigned int uint_t;
你可以比较这两种定义别名的方式，我个人觉得using关键字更符合人的直觉。通过using我们就可以给那些导入的名字很长的外部类型定义别名了，比如：
class Demo final
{
public:
using d_type = Demo; // 给自己也取个别名
using s_type = std::string; // 给字符串类型取个别名
using set_t = std::set; // 给集合取别名
using vector_t = std::vector; // 容器取别名
private:
s_type m_name = "demo"; // 使用s_type别名声明成员变量
set_t m_users;
};
你看，通过给类型取别名，我们可以将很多名字很长的类型给简化，让代码看起来更简洁。
委托构造
如果你有多个构造函数，这些构造函数可能有很多代码又是重复的，在以往的时候，我们可能会把这些重复的代码放在一个成员函数中，然后所有的构造函数都去调用它。从C++11开始新增了委托构造新特性，简单来讲，就是可以在构造函数中调用其它的构造函数，比如：
class Demo final
{
public:
Demo(int x): a(x)
{
...
}
Demo()
{
Demo(0);
}
};
你看，这样我们只需要合理安排构造函数的实现，在不同的构造函数中去委托其它构造函数帮我们干事就可以了。
总结
C++的难应该是大家的共识，其中有繁杂的数不清的知识点，有难以理解的概念，有纠缠不清的各种规则，这些都是学习C++的障碍。但是我们也说了，我们使用C++的目的是因为它出色的性能，而不是把它当作一个炫技场。
这篇文章，我们跳出了C++的语法细节，避开了那些让人难以理解的概念与特性，使用大多数人容易理解的原则与特性给出了”如何写出一个合格的C++类？”的答案。
当然，这只是一个开始，后面的时间让我们一起将C++这台复杂的机器拆解出来，然后再装回去，同时保证它还能正常运行。大家加油！
