在类设计器中使用 C++ 代码

项目
07/31/2023

类设计器会显示一个称为类图的可视化设计曲面，它在项目中提供代码元素的可视化表现形式。可以使用类图来设计和可视化项目中的类和其他类型。

类设计器支持以下 C++ 代码元素：

类（与托管类形状类似，只不过它可以具有多重继承关系）
匿名类（显示类视图为匿名类型生成的名称）
模板类
结构
Enum
宏（显示宏的处理后视图）
Typedef

注意

与 UML 类图不同的时你可以在建模项目中创建。有关详细信息，请参阅 UML 类图：参考。

类设计器中的 C++ 类

类设计器支持 C++ 类，直观显示本机 C++ 类的方式与直观显示 Visual Basic 和 C# 类形状时大致相同，不同之处在于 C++ 类可以有多个继承关系。可以展开类形状来显示类中的更多字段和方法，也可以折叠类形状来节省空间。

注意

类设计器不支持联合（一种特殊类型的类，仅分配联合的最大数据成员所需的内存量）。

简单继承

如果将存在单类继承关系的多个类拖到类图上，它们将会通过箭头相连。箭头指向基类的方向。例如，如果类图中有以下类，这两个类将会通过箭头相连，箭头从 B 指向 A：

class A {};
class B : A {};

也可以只将类 B 拖到类图中，右键单击 B 的类形状，然后单击“显示基类” 。这样可以显示它的基类 A。

多重继承

类设计器支持直观显示多类继承关系。当派生类有多个基类的特性时，就会用到多重继承。下面的示例展示了多重继承：

class Bird {};
class Swimmer {};
class Penguin : public Bird, public Swimmer {};

如果将存在多类继承关系的多个类拖到类图上，它们将会通过箭头相连。箭头指向基类的方向。

右键单击类形状，然后单击“显示基类” ，可以显示选定类的基类。

注意

C++ 代码不支持“显示派生类” 命令。可以转到类视图，依次展开类型节点和“Derived Types”子文件夹，然后将这些类型拖到类图上，即可显示派生类。

有关多类继承的详细信息，请参阅多重继承和多个基类。

抽象类

类设计器支持抽象类（亦称为“抽象基类”）。这些是永不实例化，但可从中派生其他类的类。以本文前面“多重继承”部分中的示例为例，可以将 Bird 类实例化成各个单独的对象，如下所示：

int main()
{
   Bird sparrow;
   Bird crow;
   Bird eagle;
}

不过，你可能不打算将 Swimmer 类实例化成各个单独的对象。可能只打算从它派生其他类型的动物类，例如，Penguin、Whale 和 Fish。在这种情况下，需要将 Swimmer 类声明为抽象基类。

若要将类声明为抽象类，可以使用 abstract 关键字。标记为 abstract 或抽象类中包含的成员是虚成员，必须由派生自抽象类的类实现。

class Swimmer abstract
{
   virtual void swim();
   void dive();
};

此外，也可以通过添加至少一个纯虚函数，将类声明为抽象类：

class Swimmer
{
   virtual void swim() = 0;
   void dive();
};

在类图中显示这些声明时，类名 Swimmer 及其纯虚函数 swim 会连同标注“抽象类” 一起在抽象类形状中以斜体显示。请注意，抽象类类型形状与常规类类型形状大致相同，不同之处在于抽象类类型形状的边框是虚线。

派生自抽象基类的类必须替代基类中的每个纯虚函数，否则无法实例化派生类。比方说，如果 Fish 类派生自 Swimmer 类，Fish 必须替代 swim 方法：

class Fish : public Swimmer
{
   void swim(int speed);
};

int main()
{
   Fish guppy;
}

在类图中显示此代码时，类图会绘制一条从 Fish 到 Swimmer 的继承线。

匿名类

类设计器支持匿名类。 匿名类类型是指未使用标识符声明的类。匿名类不能有构造函数或析构函数，不能作为自变量传递给函数，也不能作为返回值从函数返回。匿名类可用于将类名替换为 typedef 名称，如以下示例所示：

typedef struct
{
    unsigned x;
    unsigned y;
} POINT;

结构也可以是匿名的。类设计器显示匿名类和结构的方式与显示各自类型的方式相同。虽然可以声明并显示匿名类和结构，但类设计器不会使用你指定的标记名称。而是使用类视图生成的名称。类或结构作为 __unnamed 元素显示在类视图和类设计器中。

有关匿名类的详细信息，请参阅匿名类类型。

模板类

类设计器支持直观显示模板类。支持嵌套声明。下表列出了一些典型声明。

Code 元素	类设计器视图
`template <class T>` `class A {};`	`A<T>` 模板类
`template <class T, class U>` `class A {};`	`A<T, U>` 模板类
`template <class T, int i>` `class A {};`	`A<T, i>` 模板类
`template <class T, template <class K> class U>` `class A {};`	`A<T, U>` 模板类

下表列出了一些分部专用化示例。

Code 元素	类设计器视图
`template<class T, class U>` `class A {};`	`A<T, U>` 模板类
`template<class T>` `class A<T, T> {};`	`A<T, T>` 模板类
`template <class T>` `class A<T, int> {};`	`A<T, int>` 模板类
`template <class T1, class T2>` `class A<T1, T2> {};`	`A<T1, T2>` 模板类

下表列出了一些分部专用化继承示例。

Code 元素	类设计器视图
`template <class T, class U>` `class A {};` `template <class TC>` `class A<T, int> {};` `class B : A<int, float>` `{};` `class C : A<int, int>` `{};`	`A<T, U>` 模板类 `B` 类（指向类 A） `C` 类（指向类 A）

下表列出了一些分部专用化模板函数示例。

Code 元素	类设计器视图
`class A` `{` `template <class T, class U>` `void func(T a, U b);` `template <class T>` `void func(T a, int b);` `};`	`A` func<T, U>（+ 1 重载）
`template <class T1>` `class A {` `template <class T2>` `class B {};` `};` `template<> template<>` `class A<type>::B<type> {};`	`A<T1>` 模板类 `B<T2>` 模板类（B 包含在类 A 中的“嵌套类型” 下）
`template <class T>` `class C {};` `class A : C<int> {};`	`A` 类 -> C<int> `C<T>` 模板类

下表列出了一些模板继承示例。

Code 元素	类设计器视图
`template <class T>` `class C {};` `template<>` `class C<int> {` `class B {};` `}` `class A : C<int>::B {};`	`A` 类 ->B `C<int>` 类（B 包含在类 C 中的“嵌套类型” 下） `C<T>` 模板类

下表列出了一些规范专用化类连接示例。

Code 元素	类设计器视图
`template <class T>` `class C {};` `template<>` `class C<int> {};` `class A : C<int> {};` `class D : C<float> {};`	`A` 类 ->C<int> `C<int>` 类 `C<T>` 模板类 `D` 类 ->C<float>
`class B {` `template <class T>` `T min (const T &a, const T &b);` `};`	`B` min <T>

类设计器中的 C++ 枚举

类设计器支持 C++ enum 和域化的 enum class 类型。下面是一个示例：

enum CardSuit {
   Diamonds = 1,
   Hearts = 2,
   Clubs = 3,
   Spades = 4
};

// or...
enum class CardSuit {
   Diamonds = 1,
   Hearts = 2,
   Clubs = 3,
   Spades = 4
};

类图中的 C++ 枚举形状的外观和工作原理与结构形状类似，只不过其标签显示为 Enum 或 Enum class，标签的颜色为粉色而不是蓝色，并且具有带颜色的边框左边和上边。两种枚举形状和结构形状都具有方角。

有关使用 enum 类型的更多信息，请参阅枚举。

类设计器中的 C++ Typedef

Typedef 语句可在某个名称和其基础类型之间创建一个或多个间接层。 “类设计器”支持使用关键字 typedef 声明的 C++ typedef 类型，例如：

typedef class coord
{
   void P(x,y);
   unsigned x;
   unsigned y;
} COORD;

然后你可以使用此类型来声明实例：

COORD OriginPoint;

类和结构形状

在“类设计器”中，C++ typedef 具有 typedef 中所指定类型的形状。如果源声明 typedef class，则形状具有圆角和标签“类”。对于 typedef struct，形状具有方角和标签 Struct。

类和结构可在自身内声明嵌套的 typedef。在“类设计器”中，类和结构形状可将嵌套的 typedef 声明显示为嵌套的形状。

Typedef 形状支持右键单击菜单（关联菜单）中的“显示为关联”和“显示为集合关联”命令。

类 typedef 示例

class B {};
typedef B MyB;

C++ class typedef in Class Designer

结构 typedef 示例

typedef struct mystructtag
{
    int   i;
    double f;
} mystruct;

C++ struct typedef in Class Designer

未命名的 typedef

虽然可以声明没有名称的 typedef，但“类设计器”不会使用指定的标记名称。 “类设计器”使用“类视图”生成的名称。例如，以下声明有效，但它在类视图和类设计器中显示为名为 __unnamed 的对象：

typedef class coord
{
   void P(x,y);
   unsigned x;
   unsigned y;
};

注意

“类设计器”不显示其源类型为函数指针的 typedef。

了解 C++ 码位元素的限制

加载 C++ 项目时，类设计器将以只读方式运行。可以更改类图，但无法将类图的更改保存回源代码。
类设计器仅支持本机 C++ 语义。对于编译为托管代码的 C++ 项目，类设计器将仅可视化本机类型的代码元素。因此，可以向项目添加类图，但类设计器将不允许你可视化其 IsManaged 属性设置为 true 的元素（即值类型和引用类型）。
对于 C++ 项目，类设计器只能读取类型的定义。例如，假定你在头 (.h) 文件中定义了一个类型并在实现 (.cpp) 文件中定义了其成员。如果对实现 (.cpp) 文件调用“查看类图”，则类设计器不会显示任何内容。又比如，如果对使用 #include 语句以包含其他文件但不包含任何实际类定义的 .cpp 文件调用“查看类图”，则类设计器也不会显示任何内容。
定义 COM 接口和类型库的 IDL (.idl) 文件不会显示在关系图中，除非将其编译为本机 C++ 代码。
类设计器不支持全局函数和变量。
类设计器不支持联合。这是一种特殊类型的类，在其中仅分配联合的最大数据成员所需的内存量。
类设计器不显示基本数据类型，如 int 和 char。
类设计器不显示在当前项目外部定义的类型（如果此项目没有对这些类型的正确引用）。
类设计器可以显示嵌套类型，但不能显示嵌套类型与其他类型之间的关系。
类设计器无法显示 void 类型或从 void 类型派生的类型。

类型解析和显示问题的疑难解答

源文件的位置

类设计器不会持续跟踪源文件的位置。因此，如果修改项目结构或移动项目中的源文件，则类设计器会失去对类型的跟踪（尤其是 typedef、基类或关联类型的源类型）。可能会收到错误，如“类设计器无法显示此类型” 。如果收到错误，要将修改过的或被重新定位的源代码再次拖到类图中以重新显示。

更新和性能问题

对于 C++ 项目，在源文件中所做的更改要出现在类图中可能需要 30 到 60 秒的时间。这种延迟也可能导致类设计器引发错误“选定内容中未找到任何类型” 。如果收到此类错误，请在错误消息中单击“取消”，并等待代码元素出现在类视图中。之后，类设计器应该可以显示此类型。

如果类图未使用你在代码中所做的更改进行更新，则可能需要关闭关系图，并重新打开它。

类型解析问题

以下原因可能会导致类设计器无法解析类型：

该类型所在的项目或程序集未从包含类图的项目进行引用。若要纠正此错误，请添加一个对包含该类型的项目或程序集的引用。有关详细信息，请参阅管理项目中的引用。
由于该类型未处于正确的范围内，因此类设计器无法找到它。确保代码未缺失 using、imports 或 #include 语句。还请确保未将该类型（或相关类型）移出它原来所在的命名空间。
该类型不存在（或已被注释掉）。若要更正此错误，请确保未注释掉或删除该类型。
类型位于由 #import 指令引用的库中。可行的解决方法是：手动将生成的代码（.tlh 文件）添加到头文件的 #include 指令中。
确保类设计器支持你输入的类型。请参阅 C++ 码位元素的限制。

最有可能看到的有关类型解析问题的错误是：无法在类图“<element>”中找到一个或多个形状的代码。此错误消息不一定表示你的代码错误。它仅指示选件类设计器无法显示你的代码。你可以尝试以下方法：

确保该类型存在。确保你没有无意中注释掉或删除源代码。
尝试解析的类型。该类型所在的项目或程序集未从包含类图的项目进行引用。若要纠正此错误，请添加一个对包含该类型的项目或程序集的引用。有关详细信息，请参阅管理项目中的引用。
确保该类型位于正确的范围，因此选件类设计器可以找到它。确保代码未缺失 using、imports 或 #include 语句。还请确保未将该类型（或相关类型）移出它原来所在的命名空间。

提示

有关其他故障排除信息，请参阅类设计器错误。

什么是类设计器？

通过

在类设计器中使用 C++ 代码

类设计器中的 C++ 类

简单继承

多重继承

抽象类

匿名类

模板类

类设计器中的 C++ 枚举

类设计器中的 C++ Typedef

类和结构形状

类 typedef 示例

结构 typedef 示例

未命名的 typedef

了解 C++ 码位元素的限制

类型解析和显示问题的疑难解答

源文件的位置

更新和性能问题

类型解析问题

反馈

其他资源

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匿名类

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