用C++实现以下要求：（1）建立新文件，头文件和源文件，并给出合适的文件名；（2）在新文件中编写代码，开发一个4x4的矩阵类，定义相应的构造函数；（3）实现矩阵相加、相减；（4）实现矩阵数据的格式输出；（5）main函数中测试个函数的调用情况

在C++中，按照你的要求，我会分步指导你创建一个简单的4x4矩阵类并实现所需功能：

**步骤1：创建文件结构**
- 创建三个文件：`Matrix.h` (头文件)、`Matrix.cpp` (源文件) 和 `main.cpp` (主程序)

**步骤2：定义Matrix类（Matrix.h）**

// Matrix.h
#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H

#include <iostream>
#include <vector>

class Matrix {
public:
    // 构造函数，初始化4x4矩阵
    Matrix(int rows = 4, int cols = 4);
    
    // 矩阵相加
    Matrix operator+(const Matrix& other) const;
    
    // 矩阵相减
    Matrix operator-(const Matrix& other) const;

    // 数据格式输出
    void display() const;

private:
    std::vector<std::vector<int>> data;
};

#endif // MATRIX_H

**步骤3：实现Matrix类成员函数（Matrix.cpp）**

// Matrix.cpp
#include "Matrix.h"

Matrix::Matrix(int rows, int cols)
{
    if (rows == 4 && cols == 4) {
        data.resize(rows, std::vector<int>(cols, 0));
    } else {
        throw std::invalid_argument("Invalid matrix size");
    }
}

Matrix Matrix::operator+(const Matrix& other) const
{
    Matrix result(*this);
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
            result.data[i][j] += other.data[i][j];
        }
    }
    return result;
}

Matrix Matrix::operator-(const Matrix& other) const
{
    Matrix result(*this);
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
            result.data[i][j] -= other.data[i][j];
        }
    }
    return result;
}

void Matrix::display() const
{
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        for (int j = 0; j < 4; ++j) {
            std::cout << data[i][j] << " ";
        }
        std::cout << "\n";
    }
}

**步骤4：主程序测试（main.cpp）**

// main.cpp
#include "Matrix.h"
#include <iostream>

int main()
{
    Matrix m1(4, 4), m2(4, 4);
    // 初始化矩阵...
    m1.display(); // 输出m1
    m2.display(); // 输出m2
    Matrix sum = m1 + m2;
    Matrix diff = m1 - m2;
    sum.display(); // 输出sum
    diff.display(); // 输出diff
    
    return 0;
}

在这个例子中，你需要手动初始化`m1`和`m2`，例如填充它们的元素。完成后，运行`main.cpp`会看到矩阵的添加、减法以及结果。

**相关问题--:**
1. 如何在头文件中声明而不是定义构造函数？
2. 指针和引用怎么参与矩阵运算？
3. 如果我想让用户输入矩阵元素，应该如何修改代码？