C++ 實戰：支付寶用戶系統核心類實作 (格式驗證、資金操作、命名空間)

專案背景

模擬支付寶核心 User 類別，涵蓋帳號/密碼/手機格式驗證、性別設定、餘額查詢、存款/提款（密碼驗證）、命名空間封裝。強調輸入防呆、封裝性、C 風格字串介面轉換。

類別設計 (user.hpp)

namespace alipay {
    namespace Gender {
        enum Gender { Female = 0, Male = 1, Unknown = 2 };
    }

    class User {
        string username, password, phone;
        Gender::Gender gender;
        long long balance;  // 分為單位，避免浮點誤差

        // 內部驗證輔助函數
        static bool verifyUsernameFormat(const string&);
        static bool verifyPasswordFormat(const string&);
        static bool verifyPhoneFormat(const string&);

    public:
        User() : gender(Gender::Unknown), balance(0) {}

        // 設定器 (C 風格字串介面)
        bool setUsername(const char* username);
        bool setPassword(const char* newPwd, const char* oldPwd);
        bool setPhone(const char* phone);
        bool setGender(Gender::Gender g);

        // 取得器
        string getUsername() const;
        string getPhone() const;
        Gender::Gender getGender() const;

        // 資金操作
        long long getMoneyAmount(const char* pwd);  // 密碼錯誤回傳 -1
        bool deposit(long long amount);             // 金額>0
        bool withdraw(long long amount, const char* pwd); // 驗證密碼、餘額足夠、金額>0
    };
}

格式驗證規則

核心實作細節

通用英數字檢查

static bool isAlnumOnly(const string& s) {
    for (char c : s) {
        if (!((c >= '0' && c <= '9') ||
              (c >= 'a' && c <= 'z') ||
              (c >= 'A' && c <= 'Z'))) return false;
    }
    return true;
}

bool User::verifyUsernameFormat(const string& s) {
    return s.length() >= 6 && s.length() <= 20 && isAlnumOnly(s);
}
bool User::verifyPasswordFormat(const string& s) {
    return s.length() >= 8 && s.length() <= 20 && isAlnumOnly(s);
}
bool User::verifyPhoneFormat(const string& s) {
    if (s.length() != 13) return false;
    for (char c : s) if (c < '0' || c > '9') return false;
    return true;
}

設定器實作要點

• setUsername：驗證通過直接賦值。
• setPassword：舊密碼正確 (或首次設定時舊密碼為空) 且 新密碼格式合法 才更新。
• setPhone：單純格式驗證。
• setGender：不可從 Unknown 改為 Unknown，其餘轉換允許。

資金操作邏輯

long long User::getMoneyAmount(const char* pwd) {
    return (password == pwd) ? balance : -1;
}

bool User::deposit(long long amount) {
    if (amount > 0) { balance += amount; return true; }
    return false;
}

bool User::withdraw(long long amount, const char* pwd) {
    if (password != pwd) return false;      // 密碼錯誤
    if (amount <= 0) return false;          // 非正金額
    if (balance < amount) return false;     // 餘額不足
    balance -= amount;
    return true;
}

命名空間與編譯單元

• 頭檔 user.hpp：類別宣告，namespace alipay 包裹。
• 實作 user.cpp：#include "user.hpp"，定義時加 alipay::User:: 前綴。
• 測試 test.hpp：unittest::TEST 執行三組測試案例 (合法流程、非法輸入、惡意提款)。

常見錯誤與避坑

思考題

1. 此設計缺點？→ 明文儲存密碼、無交易紀錄、無並發控制、金額用整數分單位但介面未文檔化。
2. 為何頭檔避免 using namespace std;？→ 汙染引用該頭檔的所有編譯單元，易發生名稱衝突，違反封裝原則。