C++语言提供了一些内置的类型，如char、int和double。对于一个类型，如果编译器无须借助程序员在源码中提供的任何声明，就知道如何表示这种类型的对象以及可以对它进行什么样的运算，我们就称这种类型是内置的。

非内置的类型称为用户自定义类型(user-defined type , UDT)。用户自定义的类型包括每个ISO标准C++实现都提供给程序员的标准库类型，如string，vector和ostream。

我们为什么要创建自定义类型呢？原因在于编译器不知道我们想在程序中使用的所有类型。它也不可能知道，因为有用的类型实在太多了－－没有语言设计者或者编译器开发者能预知所有类型。通过类型，我们可以在代码中直接、有效地表达我们的思想。

类

C++提供了两类用户自定义数据类型：类和枚举。类是到目前为止最常用，也是最重要的概念描述机制，因此我们首先把注意力放在类上。类能够在程序中直接地表达概念。一个类是一个(用户自定义)类型是，它指出这种类型的对象如何表示，如何创建，如何使用，以及如何销毁。在C++中(以及大多数现代程序设计语言中)，类是构造大型程序的关键的基本组成部分，对小程序也同样的非常有用。

一个类就是一个用户自定义类型，由一些内置类型和其他用户自定义类型的对象以及一些函数组成

。这些用来定义类的组成部分称为成员(member)。一个类可以有0个或多个成员，例如:

class X
{
public:int m; //data memberint mf(int v) {int old = m; m = v; return old;}  //成员函数
}

成员可以有许多种类别，大多数要么是数据成员，定义了类对象的表示方法，要么是函数成员，提供类对象之上的运算。类成员的访问使用这种符号：对象.成员。

我们通常把一个类看做一个接口加上一个实现。接口是类声明的一部分，用户可以直接访问它。实现是类声明的另一部分，用户只能通过接口间接访问它。公共的接口用标号public:标识，实现用private:标识。你可以将一个类声明理解为如下形式:

class X
{public:private:
}

类成员默认是私有的，也就是说，如下代码所示：

class X
{int mf(int);//...
};

等价于

class X
{private:int mf(int);// ...
};

因此，下面的代码是错误的：

X x;
int y = x.mf();

用户不能直接访问一个私有成员，应通过一个公有函数来访问，例如：

class X
{int m;int mf(int);public:int f(int i) { m = i; return mf(i);}
};
X x;
int y = x.f(2);

我们用私有和公用之间的差别来描述接口(类的用户视图)和实现细节(类的实现者视图)之间的重要区别

。C++提供了一种很有用的简化的功能，可用来描述没有私有实现细节的类。这种语法功能就是结构，一

个结构就是一个成员默认为公用属性的类：

struct X
{int m;// ...
};

意味着

class X
{public:int m;// ...
};

结构主要用于成员可以取任意值的数据结构，即我们不能定义结构有意义的不变式。

与类同名的成员函数是特殊的成员函数，称为构造函数(constructor)，专门用于类对象的初始化("构造

")。如果一个类具有需要参数的构造函数，而程序员忘记利用它初始化类对象，则编译器会捕获这个错

误。C++提供了一种专用的，而且很方便的语法来进行这种初始化，例如：

struct Date {int y,m,d; Date(int y, int m, int d); void add_day(int n);};
Date my_birthday;  //错误，没有初始化成员。
Date today(12,24,2007);　//错误，运行时错误。
Date last(2000,12,31);　//正确。

运算符重载

你可以在类或枚举对象上定义几乎没有C++运算符，这通常称为运算符重载(operator overloading)。这

种机制用于为用户自定义类型提供习惯的符号表示方法。

enum Month {Jan = 1,Feb, Mar, Apr, May, Jun, Jul, Aug, Sep, Oct, Nov, Dec};
Month operator++(Month& m)
{m = (m == Dec)?Jan:Month(m+1);return m;
}

其中?:是“算术if"运算符:当(m == Dec)时m的值变为Jan,否则m的值为Month(m+1)。这是十二月后"绕回"一月这一事实的一种非常简洁的描述方法。我们可以像如下代码一样使用Month类型。

Month m = Sep;
++m;  //m变为Oct
++m;  //m变为Nov
++m;  //m变为Dec
++m;  //m变为Jan

你可能觉得增加Month对象值这样的操作没那么常用，不至于设计一个专门的运算符。可能确实是这样，

那么输出运算符又如何呢？如下代码定义了一个输出运算符:

vector<string> month_tbl;

ostream& operator<<(ostream& os, Month m) { return os << month_tbl[m];}

　　你可以为自己的类型重新定义几乎没有的C++运算符,如+、-、*、/、%、[]、()、^、！、&、<、<=

、>和>=等。但你不能定义新的运算符。

　　一个重载的运算符必须作用于至少一个用户自定义类型的运算对象:

int operator+(int ,int); //错误，不能重载内置运算符+
vector operator+(const vector&, const vector &); //OK
vector operator+=(const vector&, int); //OK

一个一般性的原则是：除非你真正确定重载运算符能大大改善代码，否则不要为你的类型定义运算符。而且，重载运算符应该保持其原有意义：+就应该是加法，二元运算符*就应该表示乘法，[]表示元素访问，()表示调用，等等。这只是建议，并不是C++语言规则，但这是一个有益的建议:按习惯使用运算符，例如+只用做加法，对我们理解程序会有极大的帮助。毕竟，这种习惯用法源于人们千百年使用数学符号的经验。相反，含混不清的运算符和常规不符的使用方式是混乱和错误之源。

类接口

类的公有接口和实现部分应该分离。但是，如何来设计一个好的接口呢？

(1)保持接口的完整性。

(2)保持接口的最小化。

(3)提供构造函数。

(4)支持(或禁止) 拷贝。

(5)使用类型来提供完善的类型检查。

(6)支持不可修改的成员函数。

(7)在析构函数中释放所有的资源。

前两条原则可以归结为"保持接口尽可能小，但不要更小了“。我们希望接口尽量小，是因为小的接口易于学习和记，而实现者也不会为不必要的和很少使用的功能浪费大量时间。小的接口还意味着当错误发生时，我们中需要检查很少的函数来定位错误。平均来看，公有成员函数越多，查找bug就越困难－－调试带公有数据的类是非常复杂的，不要让陷入其中。当然，前提还是要保持完整性，否则，接口就没有用处了。如果一个接口无法完成我们真正需要做的全部工作，我们是不会使用它的。