[C++ 核心编程]笔记 4.1 封装

4.1.1 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 };

实例1: 求圆的周长

#include<iostream>
using namespace std;//设计一个圆类, 求圆的周长const double PI = 3.14;//class 代表设计一个类, 
class Circle
{//访问权限//公共权限
public://属性//半径int m_r;//行为//获取圆的周长double calculateZC(){return 2 * PI * m_r;}
};int main()
{//通关圆类 创建具体的圆(对象)//实例化(通过一个类 创建一个对象的过程)Circle c1;c1.m_r = 10;cout << "圆的周长为:" << c1.calculateZC() << endl;system("pause");return 0;
}

输出:
在这里插入图片描述

实例2: 定义一个学生类, 输出姓名和学号

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>class Student
{public://公共权限//类中的属性和行为 我们统一称为 成员//属性	成员属性 成员变量//行为	成员函数 成员方法//属性string m_Name;//姓名int m_Id;//学号void showStudent(){cout << "姓名: " << m_Name << "\t学号" << m_Id << endl;}//给姓名赋值void setName(string name,int n){m_Name = name;m_Id = n;}
};int main()
{//实例化Student s1,s2;//给s1对象赋值s1.setName("张三",1);s2.m_Name = "李四";s2.m_Id = 2;//显示学生信息s1.showStudent();s2.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

#include<iostream>
using namespace std;//访问权限
//1. public 公共权限		成员类内可以访问	类外也可以访问
//2. protected 保护权限		成员类内可以访问	类外不可以访问
//3. private 私有权限		成员类内可以访问	类外不可以访问class Person
{//公共权限
public:string m_Name;  //姓名protected://保护权限string m_Car;private:int m_Password;//银行卡密码public:void func() {m_Name = "张三";m_Car = "拖拉机";m_Password = 123456;}
};int main()
{//实例化具体对象Person p1;p1.m_Name = "李四";p1.Car = "奔驰";//保护权限内容,类外无法访问p1.m_Password = 123;//私有权限内容, 类外无法访问 system("pause");return 0;
}

4.1.2 struct和class的区别

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

#include<iostream>
using namespace std;class C1
{int m_A;//默认私有
};
struct C2
{int m_A;//默认共有
};int main()
{//struct 默认权限为公共//class 默认权限为私有C1 c1;cl.m_A = 100;C2 c2;c2.m_A = 100;system("pause");return 0;
}

可以看到, 在类or结构体外:

c1报错, 无法访问, 是private权限
c2可以正常运行, 是public权限

在这里插入图片描述

4.1.3 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

#include<iostream>
using namespace std;
/*4.1.3 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*///人类
class Person
{
public://设置姓名void setName(string name){m_Name = name;}//获取姓名string getName(){return m_Name;}//获取年龄int getAge(){return m_Age;}//设置年龄(0-150)void setAge(int age){if (age < 0 || age>150){cout << "年龄"<<age<< " 输入有误, 赋值失败" << endl;return;}m_Age= age;}//设置偶像void setIdol(string idol){m_Idol = idol;}
private:string m_Name;//可读可写int m_Age =18;//只读		也可以写(年龄必须在0-150)string m_Idol;//只写
};int main()
{Person p;//姓名设置p.setName("张三");cout << "姓名: " << p.getName() << endl;//年龄设置p.setAge(160);//获取年龄cout << "年龄: " << p.getAge() << endl;//偶像设置p.setIdol("坤哥");//cout << "偶像: " << p.getIdol() << endl;//只写, 外界无法访问system("pause");return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

可以看到检测到年龄160不符合要求

4.1.4 类和对象 - 案例1:

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。

设计方法:

创建立方体类
设计属性
设计行为求立方体面积和体积
分别用全局和成员函数判断立方体是否相等

#include<iostream>
using namespace std;class Cube
{
public://设置长void setL(int l){m_L = l;}//获取长	int getL(){return m_L;}//设置宽void setW(int w){m_W = w;}//获取宽int getW(){return m_W;}//设置高void setH(int h){m_H = h;}//获取高int getH(){return m_H;}//获取立方体面积int calculateS(){return 2 * (m_L * m_W + m_L * m_H + m_W * m_H);}//获取立方体体积int calculateV(){return m_H * m_L * m_W;}//利用成员函数判断两个立方体是否相等bool isSameByClass(Cube &c){if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()){return true;}return false;}private://属性int m_L;int m_W;int m_H;
};//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1, Cube &c2)
{if (c1.getH() == c2.getH() && c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW())return true;return false;
}int main()
{Cube c1;c1.setL(10);c1.setH(10);c1.setW(10);cout << "c1的面积为: " << c1.calculateS() << endl;cout << "c1的体积为: " << c1.calculateV() << endl;//创建立方体c2Cube c2;c2.setL(10);c2.setH(10);c2.setW(10);cout << "c2的面积为: " << c2.calculateS() << endl;cout << "c2的体积为: " << c2.calculateV() << endl;//利用全局函数判断bool ret = isSame(c1, c2);//注意不要漏数据类型if (ret == true)cout << "立方体完全相等" << endl;elsecout << "立方体不完全相等" << endl;//利用成员函数判断ret = c1.isSameByClass(c2);if (ret == true)cout << "成员函数判断: 立方体完全相等" << endl;elsecout << "成员函数判断: 立方体不完全相等" << endl;system("pause");return 0;
}

运行结果如下:
在这里插入图片描述
设计完成

4.1.5 类和对象 - 案例2:

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。

设计方法:

创建立方体类
设计属性
设计行为求立方体面积和体积
分别用全局和成员函数判断立方体是否相等

#include<iostream>
using namespace std;class Cube
{
public://设置长void setL(int l){m_L = l;}//获取长	int getL(){return m_L;}//设置宽void setW(int w){m_W = w;}//获取宽int getW(){return m_W;}//设置高void setH(int h){m_H = h;}//获取高int getH(){return m_H;}//获取立方体面积int calculateS(){return 2 * (m_L * m_W + m_L * m_H + m_W * m_H);}//获取立方体体积int calculateV(){return m_H * m_L * m_W;}//利用成员函数判断两个立方体是否相等bool isSameByClass(Cube &c){if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()){return true;}return false;}private://属性int m_L;int m_W;int m_H;
};//利用全局函数判断 两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1, Cube &c2)
{if (c1.getH() == c2.getH() && c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW())return true;return false;
}int main()
{Cube c1;c1.setL(10);c1.setH(10);c1.setW(10);cout << "c1的面积为: " << c1.calculateS() << endl;cout << "c1的体积为: " << c1.calculateV() << endl;//创建立方体c2Cube c2;c2.setL(10);c2.setH(10);c2.setW(10);cout << "c2的面积为: " << c2.calculateS() << endl;cout << "c2的体积为: " << c2.calculateV() << endl;//利用全局函数判断bool ret = isSame(c1, c2);//注意不要漏数据类型if (ret == true)cout << "立方体完全相等" << endl;elsecout << "立方体不完全相等" << endl;//利用成员函数判断ret = c1.isSameByClass(c2);if (ret == true)cout << "成员函数判断: 立方体完全相等" << endl;elsecout << "成员函数判断: 立方体不完全相等" << endl;system("pause");return 0;
}