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📌文章专栏：「C/C++」C/C++学习

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相关术语

🎯依赖关系（Dependency）：表示一个类的实现需要另一个类的协助，虚线+箭头，箭头指向被依赖的类。
🎯关联关系（Association）：表示两个类之间具有某种联系，实线+实心箭头，箭头指向被关联的类。
🎯聚合关系（Aggregation）：表示整体与部分之间的关系，空心菱形+实线，箭头指向整体。
🎯组合关系（Composition）：表示整体与部分之间的强关系，实心菱形+实线，箭头指向整体。
🎯泛化关系（Generalization）:表示一般与特殊之间的关系，实线+空心三角箭头，箭头指向父类。
🎯实现关系（Implementation）：表示接口与实现类之间的关系，虚线+空心三角箭头的虚线，箭头指向接口。

类的结构

类元素主要由类名、属性和方法三部分构成，如下所示：

-   表示private
+   表示public
#   表示protected

其中，属性表示为：

属性名：类型
方法表示为：
方法名（参数类型）：返回值类型 

依赖关系（Dependency）

在C++中，一个类可以依赖于另一个类，这意味着它使用了另一个类的成员函数或数据成员。在这种情况下，被依赖的类通常被称为“依赖类”，而依赖于它的类则被称为“客户类”。

UML类图

代码示例

class Point {
public:
    Point(int x, int y);
    int getX() const;
    int getY() const;
private:
    int m_x;
    int m_y;
};

class Line {
public:
    Line(Point start, Point end) : m_start(start), m_end(end) {}//构造函数初始化
    Point getStart() const {
   		return m_start;
	}
    Point getEnd() const {
   		return m_end;
	}
private:
    Point m_start;
    Point m_end;
};

关联关系（Association）

关联关系是一种表示类与类之间关系的方式，它表示两个类之间有相互关联的关系。在C++中，关联关系通常通过成员变量来实现。

UML类图

代码示例

在这个例子中，Class类包含一个成员变量students，它是一个存储Student对象指针的vector容器。
通过addStudent()方法，我们可以向班级中添加学生，而通过getStudents()方法，我们可以获取班级中的所有学生。

//例如，我们定义一个类Student和一个类Class，它们之间有一个关联关系，即一个班级包含多个学生：
class Student {
private:
    string m_name;
public:
    Student(string name) : m_name(name) {}
    string getName() {
        return m_name;
    }
};

class Class {
private:
    vector<Student> m_students;
public:
    void addStudent(Student& student) {
        m_students.push_back(student);
    }
    vector<Student> getStudents() {
        return m_students;
    }
};

聚合关系（Aggregation）

聚合关系是一种表示类与类之间关系的方式，它表示整体和部分之间的关系。在C++中，聚合关系通常通过成员变量来实现。（部分可以离开整体，可以独立存在）

UML类图

代码示例

//定义一个类Car和一个类Engine，它们之间有一个聚合关系，即汽车包含一个引擎：
class Engine {
public:
    void start() {
        cout << "Engine is starting" << endl;
    }
};

class Car {
private:
    Engine* engine;
public:
    Car(Engine* engine) : engine(engine) {}
    void start() {
        engine->start();
        cout << "Car is starting" << endl;
    }
};
//在这个例子中，Car类包含一个成员变量engine，它是一个指向Engine对象的指针。
//通过Car类的start()方法，我们可以启动汽车，其中会调用Engine类的start()方法来启动引擎。

组合关系（Composition）

组合关系是一种表示类与类之间关系的方式，它和聚合关系类似，但更加强调整体和部分之间的依赖关系。在C++中，组合关系通常通过成员变量来实现。（部分不能单独存在）

UML类图

代码示例

House类包含一个成员变量rooms，它是一个Room对象的数组。通过House类的openWindow()方法，我们可以打开房间中的窗户。

//定义一个Room类
class Room {
public:
    void openWindow() {
        cout << "Window is opened" << endl;
    }
};
//我们定义一个类House，类内包含三个Room属性
class House {
private:
    Room rooms[3];
public:
    void openWindow(int i) {
        rooms[i].openWindow();
    }
};
//它们之间有一个组合关系，即一个房屋由多个房间组成：

泛化关系（Generalization）

泛化关系是一种继承关系，表示一个类是另一个类的一般化描述。在C++中，使用关键字"public"来表示泛化关系。例如，我们有一个基类Animal，它有两个子类Dog和Cat。我们可以将Dog和Cat类声明为公共继承Animal类，如下所示：

UML类图

代码示例

class Animal {
public:
    void eat();
    void sleep();
};

class Dog : public Animal {
public:
    void bark();
};

class Cat : public Animal {
public:
    void meow();
};

实现关系（Realization）

实现关系是一种表示类与类之间关系的方式，它表示一个类实现了一个或多个接口。接口定义了一组规范，实现类必须按照这些规范来实现自己的方法。

UML类图

代码示例

//定义一个类Runnable，并定义了一个方法run()：
class Runnable {
public:
    virtual void run() = 0;//纯虚函数
};
​
//然后定义一个类Person，它实现了Runnable里面的run()接口：
class Person : public Runnable {
public:
    void run() {
        cout << "Person is running" << endl;
    }
};
//在这个例子中，Person类实现了Runnable接口，并实现了其中的方法run()。
//这样，我们就可以通过Person类来实现对Runnable接口的使用。

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