C++ 數(shù)據(jù)封裝作用及實(shí)例
C++?數(shù)據(jù)封裝
所有的 C++ 程序都有以下兩個(gè)基本要素:
程序語句(代碼):這是程序中執(zhí)行動(dòng)作的部分,它們被稱為函數(shù)。 程序數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)是程序的信息,會(huì)受到程序函數(shù)的影響。
封裝是面向?qū)ο缶幊讨械陌褦?shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)綁定在一起的一個(gè)概念,這樣能避免受到外界的干擾和誤用,從而確保了安全。數(shù)據(jù)封裝引申出了另一個(gè)重要的 OOP 概念,即數(shù)據(jù)隱藏。
數(shù)據(jù)封裝是一種把數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)捆綁在一起的機(jī)制,數(shù)據(jù)抽象是一種僅向用戶暴露接口而把具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來的機(jī)制。
C++ 通過創(chuàng)建類來支持封裝和數(shù)據(jù)因此。我們已經(jīng)知道,類包含私有成員(private)、保護(hù)成員(protected)和公有成員(public)成員。默認(rèn)情況下,在類中定義的所有項(xiàng)目都是私有的。例如:
class?Box { ???public: ??????double?getVolume(void) ??????{ ?????????return?length?*?breadth?*?height; ??????} ???private: ??????double?length;??????//?長度 ??????double?breadth;?????//?寬度 ??????double?height;??????//?高度 };
變量 length、breadth 和 height 都是私有的(private)。這意味著它們只能被 Box 類中的其他成員訪問,而不能被程序中其他部分訪問。這是實(shí)現(xiàn)封裝的一種方式。
為了使類中的成員變成公有的(即,程序中的其他部分也能訪問),必須在這些成員前使用?public?關(guān)鍵字進(jìn)行聲明。所有定義在 public 標(biāo)識(shí)符后邊的變量或函數(shù)可以被程序中所有其他的函數(shù)訪問。
把一個(gè)類定義為另一個(gè)類的友元類,會(huì)暴露實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),從而降低了封裝性。理想的做法是盡可能地對(duì)外隱藏每個(gè)類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
數(shù)據(jù)封裝的實(shí)例
C++ 程序中,任何帶有公有和私有成員的類都可以作為數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)抽象的實(shí)例。請看下面的實(shí)例:
#includeusing?namespace?std; class?Adder{ ???public: ??????//?構(gòu)造函數(shù) ??????Adder(int?i?=?0) ??????{ ????????total?=?i; ??????} ??????//?對(duì)外的接口 ??????void?addNum(int?number) ??????{ ??????????total?+=?number; ??????} ??????//?對(duì)外的接口 ??????int?getTotal() ??????{ ??????????return?total; ??????}; ???private: ??????//?對(duì)外隱藏的數(shù)據(jù) ??????int?total; }; int?main(?) { ???Adder?a; ??? ???a.addNum(10); ???a.addNum(20); ???a.addNum(30); ???cout?<<?"Total?"?<<?a.getTotal()?<<endl; ???return?0; }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
Total?60
上面的類把數(shù)字相加,并返回總和。公有成員?addNum?和?getTotal?是對(duì)外的接口,用戶需要知道它們以便使用類。私有成員?total?是對(duì)外隱藏的,用戶不需要了解它,但它又是類能正常工作所必需的。
設(shè)計(jì)策略
通常情況下,我們都會(huì)設(shè)置類成員狀態(tài)為私有(private),除非我們真的需要將其暴露,這樣才能保證良好的封裝性。
這通常應(yīng)用于數(shù)據(jù)成員,但它同樣適用于所有成員,包括虛函數(shù)。