Effective C++读书笔记——item22（明确变量的作用域和访问权限）

一、主要观点：

成员变量应该声明为 private，而不是 public 或 protected。

二、具体解释：

封装性：
- 信息隐藏：将成员变量声明为 private 有助于实现信息隐藏。这样可以将类的内部实现细节隐藏起来，只暴露必要的接口给外部使用，避免外部代码直接依赖类的内部实现细节。例如，你可以在不影响外部代码的情况下，自由修改类的内部实现，因为外部代码无法直接访问 private 成员变量。
- 灵活性：如果你将成员变量从一种数据类型更改为另一种，或者修改了其存储方式，只要不改变 public 接口，使用该类的外部代码就不需要修改。而如果成员变量是 public 的，这样的修改会影响到依赖这些成员变量的外部代码，破坏封装性。
控制访问权限：
- 精确控制读写权限：通过将成员变量声明为 private，你可以提供 public 成员函数来精确控制对成员变量的读写权限。可以提供 getter 函数用于读取成员变量的值，提供 setter 函数用于修改成员变量的值，并且可以在这些函数中添加验证逻辑、日志记录、同步操作等。例如，对于一个 private 的成员变量 age，可以这样定义 getter 和 setter：
```
class Person {
private:int age;
public:int getAge() const { return age; }void setAge(int newAge) { if (newAge >= 0) { age = newAge; } else { // 处理错误，例如抛出异常或记录错误信息std::cerr << "Invalid age value" << std::endl; }}
};
```
- 只读访问：如果只提供 getter 函数而不提供 setter 函数，那么这个成员变量就是只读的，外部代码只能获取其值而不能修改。
- 读写分离：可以根据需要对不同的成员变量提供不同的读写权限，而不是将它们都暴露为 public 而无法控制其访问方式。
一致性和维护性：
- 接口一致性：通过成员函数访问成员变量可以让类的接口更加一致，并且可以为这些函数命名，使其更具描述性，让代码的可读性更强。
- 维护方便：如果需要在读取或修改成员变量时添加额外的操作，例如更新其他相关数据，或者对修改进行日志记录，使用 private 成员变量和 public 成员函数的方式可以方便地在成员函数中添加这些操作，而无需修改外部代码。

三、对比其他访问权限：

public 成员变量：
- 当成员变量是 public 时，外部代码可以直接访问和修改它们，破坏了封装性。例如：
```
class BadClass {
public:int value;
};
BadClass obj;
obj.value = 10;  // 直接访问成员变量
```
  这样的代码难以维护，一旦需要对 value 进行修改，例如添加范围检查，就需要修改所有使用该成员变量的外部代码。
protected 成员变量：
- 虽然 protected 比 public 稍好，因为它至少限制了外部代码的访问，但仍然允许派生类直接访问，同样破坏了封装性。派生类可能会依赖这些成员变量，使得基类的修改变得困难。