C++之封装
封装
1 封装的意义
封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义：
- 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物
- 将属性和行为加以权限控制
封装意义一：
在设计类的时候，属性和行为写在一起，表现事物
语法： class 类名{ 访问权限： 属性 / 行为 };
示例1：设计一个圆类，求圆的周长
示例代码：
//圆周率
const double PI = 3.14;
//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物
//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
public: //访问权限 公共的权限
//属性
int m_r;//半径
//行为
//获取到圆的周长
double calculateZC()
{
//2 * pi * r
//获取圆的周长
return 2 * PI * m_r;
}
};
int main() {
//通过圆类，创建圆的对象
// c1就是一个具体的圆
Circle c1;
c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作
//2 * pi * 10 = = 62.8
cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;
system("pause");
return 0;
}
示例2：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
示例2代码：
//学生类
class Student {
public:
void setName(string name) {
m_name = name;
}
void setID(int id) {
m_id = id;
}
void showStudent() {
cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
}
public:
string m_name;
int m_id;
};
int main() {
Student stu;
stu.setName("德玛西亚");
stu.setID(250);
stu.showStudent();
system("pause");
return 0;
}
封装意义二：
类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制
访问权限有三种：
- public 公共权限
- protected 保护权限
- private 私有权限
示例：
//三种权限
//公共权限 public 类内可以访问 类外可以访问
//保护权限 protected 类内可以访问 类外不可以访问
//私有权限 private 类内可以访问 类外不可以访问
class Person
{
//姓名 公共权限
public:
string m_Name;
//汽车 保护权限
protected:
string m_Car;
//银行卡密码 私有权限
private:
int m_Password;
public:
void func()
{
m_Name = "张三";
m_Car = "拖拉机";
m_Password = 123456;
}
};
int main() {
Person p;
p.m_Name = "李四";
//p.m_Car = "奔驰"; //保护权限类外访问不到
//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到
system("pause");
return 0;
}
2 struct和class区别
在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同
区别：
- struct 默认权限为公共
- class 默认权限为私有
class C1
{
int m_A; //默认是私有权限
};
struct C2
{
int m_A; //默认是公共权限
};
int main() {
C1 c1;
c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有
C2 c2;
c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共
system("pause");
return 0;
}
3 成员属性设置为私有
优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
优点2：对于写权限，我们可以检测数据的有效性
示例：
class Person {
public:
//姓名设置可读可写
void setName(string name) {
m_Name = name;
}
string getName()
{
return m_Name;
}
//获取年龄
int getAge() {
return m_Age;
}
//设置年龄
void setAge(int age) {
if (age < 0 || age > 150) {
cout << "你个老妖精!" << endl;
return;
}
m_Age = age;
}
//情人设置为只写
void setLover(string lover) {
m_Lover = lover;
}
private:
string m_Name; //可读可写 姓名
int m_Age; //只读 年龄
string m_Lover; //只写 情人
};
int main() {
Person p;
//姓名设置
p.setName("张三");
cout << "姓名： " << p.getName() << endl;
//年龄设置
p.setAge(50);
cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;
//情人设置
p.setLover("苍井");
//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl; //只写属性，不可以读取
system("pause");
return 0;
}
练习案例1：设计立方体类
设计立方体类(Cube)
求出立方体的面积和体积
分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
#include <iostream>
using namespace std;
//封装案例-立方体
//设计立方体类(Cube)
//
//求出立方体的面积和体积
//
//分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。
class Cube
{
//属性
private:
int m_Length;//长
int m_Width;//宽
int m_Height;//高
//方法
public:
//设置和获取长
void setLength(int Length)
{
m_Length = Length;
}
int getLength()
{
return m_Length;
}
//设置和获取宽
void setWidth(int Width)
{
m_Width = Width;
}
int getWidth()
{
return m_Width;
}
//设置和获取高
void setHeight(int Height)
{
m_Height = Height;
}
int getHeight()
{
return m_Height;
}
//求立方体面积
int Cube_Area()
{
return (m_Length*m_Width + m_Length*m_Height + m_Width*m_Height) * 2;
}
//求立方体体积
int Cube_Volume()
{
return m_Length*m_Width*m_Height;
}
//利用成员函数来判断两个立方体是否相等
bool isSameByClass(Cube &c)
{
if (m_Length == c.getLength()&&m_Width == c.getWidth()&&m_Height == c.getHeight())
{
return true;
}
return false;
}
};
//利用全局函数来判断两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1, Cube &c2)
{
if (c1.getLength() == c2.getLength()&&c1.getWidth() == c2.getWidth()&&c1.getHeight() == c2.getHeight())
{
return true;
}
return false;
}
int main() {
Cube c1;
c1.setLength(10);
c1.setWidth(20);
c1.setHeight(30);
cout << "c1的面积为： " << c1.Cube_Area() << endl;
cout << "c1的体积为： " << c1.Cube_Volume() << endl;
Cube c2;
c2.setLength(10);
c2.setWidth(20);
c2.setHeight(30);
//使用全局函数来判断
bool ref = isSame(c1, c2);
if (ref)
{
cout << "全局函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
}
else
cout << "全局函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
//使用成员函数来判断
bool ret = c1.isSameByClass(c2);
if (ret)
{
cout << "成员函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
}
else
cout << "成员函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
system("pause");
return 0;
}
练习案例2：点和圆的关系
设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
主要学习类的分文件编写方法，先看文件结构目录：
各文件中的内容：
circle.h文件
#pragma once//防止头文件重复包含
#include <iostream>
using namespace std;
#include "point.h"
//圆类
class Circle
{
private:
int m_R;//半径
Point m_Center;//圆心
public:
void setR(int R);//设置半径
int getR();//获取半径
void setCenter(Point Center);//设置圆心
Point getCenter();//获取圆心
};
point.h文件
#pragma once//防止头文件重复包含
#include <iostream>
using namespace std;
//点类
class Point
{
private:
int m_X;//点的x轴坐标
int m_Y;//点的y轴坐标
public:
void setX(int X);//设置X
int getX();//返回X
void setY(int Y);//设置Y
int getY();//返回Y
};
.cpp文件
#include <iostream>
using namespace std;
#include "circle.h"
#include "point.h"
//点和圆的关系
////点类
//class Point
//{
//private:
// int m_X;//点的x轴坐标
// int m_Y;//点的y轴坐标
//public:
// void setX(int X)//设置X
// {
// m_X = X;
// }
// int getX()//返回X
// {
// return m_X;
// }
// void setY(int Y)//设置Y
// {
// m_Y = Y;
// }
// int getY()//返回Y
// {
// return m_Y;
// }
//};
////圆类
//class Circle
//{
//private:
// int m_R;//半径
// Point m_Center;//圆心
//public:
// void setR(int R)//设置半径
// {
// m_R = R;
// }
// int getR()//获取半径
// {
// return m_R;
// }
// void setCenter(Point Center)//设置圆心
// {
// m_Center = Center;
// }
// Point getCenter()//获取圆心
// {
// return m_Center;
// }
//};
//判断点在何处
void isInCircle(Point &p, Circle &c)
{
//计算两点之间距离的平方
int distance =
(c.getCenter().getX() - p.getX())*(c.getCenter().getX() - p.getX()) +
(c.getCenter().getY() - p.getY())*(c.getCenter().getY() - p.getY());
//计算半径的平方
int R = c.getR()*c.getR();
if (distance == R)
{
cout << "点在圆上" << endl;
}
else if (distance > R)
{
cout << "点在圆外" << endl;
}
else
cout << "点在圆内" << endl;
}
int main() {
//实例化圆类
Circle c;
c.setR(10);
Point Center;
Center.setX(10);
Center.setY(0);
c.setCenter(Center);
//实例化点类
Point p;
p.setX(10);
p.setY(10);
isInCircle(p, c);
system("pause");
return 0;
}
circle.cpp文件
#include "circle.h"
void Circle::setR(int R)//设置半径
{
m_R = R;
}
int Circle::getR()//获取半径
{
return m_R;
}
void Circle::setCenter(Point Center)//设置圆心
{
m_Center = Center;
}
Point Circle::getCenter()//获取圆心
{
return m_Center;
}
point.cpp文件
#include "point.h"
void Point::setX(int X)//设置X
{
m_X = X;
}
int Point::getX()//返回X
{
return m_X;
}
void Point::setY(int Y)//设置Y
{
m_Y = Y;
}
int Point::getY()//返回Y
{
return m_Y;
}
吾生也有涯，而知也无涯
