C++整理6_封装

封装（Encapsulation）

封装是面向对象编程的核心概念之一，它允许将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）捆绑在一起，同时限制对数据的直接访问。

1. 类与对象

• 概念：类是对象的蓝图或模板，定义了对象的属性和行为。对象是根据类创建的实例，每个对象拥有自己的数据和行为。
• 语法：

  class ClassName {
  public:
    // 公共成员
  private:
    // 私有成员
  };
  
  ClassName objectName; // 创建对象
  

• 特点：类提供了一种将数据和行为封装在一起的方式，而对象则是类的具体实例。

示例代码：

class Car {
public:
    void drive() {
        std::cout << "Car is driving" << std::endl;
    }
private:
    int speed;
};

Car myCar; // 创建Car类的对象
myCar.drive(); // 调用对象的行为

2. 类的语法体系

• 概念：类的语法体系包括类的声明、成员函数的定义、构造函数、析构函数、以及类的成员变量和成员函数的访问修饰符。
• 语法：

  class ClassName {
  public:
    ClassName(); // 默认构造函数
    ~ClassName(); // 析构函数
    void memberFunction(); // 成员函数
    int memberVariable; // 成员变量
  private:
    int anotherMemberVariable; // 私有成员变量
  };
  

• 特点：类的语法体系提供了一种结构化的方式来组织代码，使其更加模块化和易于管理。

3. 抽象的过程

• 概念：抽象是简化复杂现实的机制，它隐藏了不必要的细节，只展示了必要的信息。
• 语法：通过使用访问修饰符（如private）来隐藏类的内部实现细节。
• 特点：抽象使得用户只需要关注对象的接口，而不需要了解其内部工作原理。

示例代码：

class Clock {
private:
    int hour;
    int minute;

public:
    void setTime(int h, int m) {
        hour = h;
        minute = m;
    }

    void getTime() const {
        std::cout << "Hour: " << hour << ", Minute: " << minute << std::endl;
    }
};

Clock myClock;
myClock.setTime(10, 30);
myClock.getTime();

4. 封装过程

• 概念：封装过程涉及将相关的数据和操作这些数据的方法组合在一起，并使用访问控制来保护数据。
• 语法：通过将数据成员声明为private，将行为成员声明为public。
• 特点：封装提高了数据的安全性，防止了外部代码直接访问和修改内部数据。

5. 访问权限

• 概念：访问权限控制了不同类成员的可见性和可访问性。
• 语法：
  • public：类的公共成员可以被任何对象访问。
  • private：类的私有成员只能被类的成员函数和友元函数访问。
  • protected：受保护的成员可以被类的对象、继承的子类及其友元访问。
• 特点：通过控制访问权限，封装确保了对象的完整性和数据的安全性。

示例代码：

class Account {
private:
    double balance; // 私有成员变量

public:
    Account(double initialBalance) : balance(initialBalance) {} // 构造函数

    void deposit(double amount) {
        if (amount > 0) {
            balance += amount;
        }
    }

    double getBalance() const {
        return balance; // 公有成员函数提供访问控制
    }
};

Account account(1000);
// account.balance = 500; // 错误：balance是私有成员
account.deposit(200);
std::cout << "Balance: " << account.getBalance() << std::endl;

封装是面向对象编程的基础，它有助于将实现细节隐藏起来，只暴露出必要的接口，从而提高代码的可维护性和重用性。