Day 13 C++ 封装-Toy模板网

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什么是封装

封装的意义

1.将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物

2.对属性和行为进行权限控制

如何封装

封装语法

封装的基本步骤

定义类

声明成员变量

声明成员函数

实现成员函数

使用封装的类

示例

struct和class区别

默认成员访问权限

继承方式

什么是封装

在C++中，封装是一种面向对象编程的核心概念，也是C++面向对象三大特性之一 ，通过使用类和访问控制修饰符来实现数据和方法的封装。

封装的意义

1.将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物

封装将一个对象的属性（数据成员）和行为（成员函数）组合成一个整体，以表示现实生活中的事物。对象的属性描述了该对象的状态和特征，而对象的行为描述了对该对象的操作和功能。通过封装，属性和行为被组织在一个独立的单元（类）中，形成了一个完整的抽象实体，从而更好地模拟和描述现实世界的事物。

2.对属性和行为进行权限控制

封装还提供权限控制，也称为访问控制。通过使用访问修饰符（如private、protected、public），可以对对象的属性和行为进行权限控制。

private：私有权限，只有在类的内部才能访问和修改。私有属性和行为对于外部代码是不可见的，只能通过公共接口（公共成员函数）来间接访问和修改。

protected：受保护权限，可以在类的内部和派生类中访问和修改。受保护属性和行为对于外部代码也是不可见的，但可以在继承关系中被派生类访问。

public：公共权限，可以在类的内部和外部代码中访问和修改。公共属性和行为对于外部代码是可见的，并且可以直接访问和修改。

通过权限控制，我们可以限制对对象的访问范围，确保对象的数据封装性和安全性。私有属性只能通过公共接口进行访问，这样可以在接口中添加逻辑验证和约束。另外，通过限制访问权限，还可以隐藏对象的内部实现细节，提供更好的抽象接口给外部代码使用。

如何封装

在C++中，封装是通过定义类来实现的。

在设计类的时候，属性和行为写在一起，用于表现事物

封装语法

class 类名{ 访问权限：属性 / 行为 };

封装的基本步骤

定义类

使用class关键字定义一个类，并给它一个合适的名称。类应该代表一个概念、实体或对象，并具有相关的属性和行为。

声明成员变量

在类的内部声明需要封装的属性（成员变量）。这些成员变量可以是私有的（private）或受保护的（protected），以实现数据隐藏和访问控制。

声明成员函数

在类的内部声明需要封装的行为（成员函数）。这些成员函数用于访问和操作成员变量，以及提供对外的公共接口。（直接在内部写则无需声明）

实现成员函数

在类外部实现成员函数（类内部也可），即定义成员函数的具体功能和逻辑。可以根据需要访问和修改成员变量，实现对象的行为。

使用封装的类

在程序的其他地方实例化类对象，并通过公共接口访问和操作类的成员。外部代码只能通过公共接口来使用对象，无法直接访问私有成员。

通过以上步骤，我们可以将属性和行为封装在一个类中，并通过适当的访问修饰符控制对其的访问权限。这样可以实现数据的隐藏和保护，同时提供一致的公共接口供外部代码使用。

示例

class MyClass {
private:
    int myPrivateVariable;
protected:
    float myProtectedVariable;
public:
    void myPublicMethod();
};


void MyClass::myPublicMethod() {
    // 实现代码
}


int main() {
    MyClass obj;
    obj.myPublicMethod();   // 访问公共方法
    // obj.myPrivateVariable;  // 错误，无法访问私有成员
    return 0;
}

struct和class区别

默认成员访问权限

在结构体中，默认的成员访问权限是公有（public）(默认你写在public关键字下)，也就是说结构体的成员变量和成员函数默认可以在任何地方被访问。

在类中，默认的成员访问权限是私有（private）(默认你写在private关键字下)，也就是说类的成员变量和成员函数默认只能在类内部访问，外部无法直接访问。

继承方式

在结构体中，默认的继承方式是公有继承（public inheritance），也就是说结构体可以通过继承来派生出子结构体，子结构体的成员的访问权限与父结构体相同。

在类中，默认的继承方式是私有继承（private inheritance），也就是说类可以通过继承来派生出子类，但子类的成员的访问权限为私有，外部无法直接访问。