C++类和对象之封装详解

封装的意义以及示例

封装是C++面向对象三大特征之一
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

语法：class 类名{ 访问权限：属性 / 行为 }；

在这里插入图片描述

类的对象的公共数据成员可以使用直接成员访问运算符 . 来访问。

示例1：设计一个圆类，求圆的周长

#include<iostream>
using namespace std;
#define PI 3.14
class Circle
{
	//访问权限
	//公共权限
public:
	//属性
	int r;
	//行为
	double calculate()
	{
		return 2 * PI * r;
	}
};
int main()
{
	Circle a;
	a.r = 2;
	cout << a.calculate() << 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

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class student
{
public:
	string name;
	int Id;
	void CinSudent()
	{
		cin >> name;
		cin >> Id;
	}
	void ShowStudent()
	{
		cout << name << endl;
		cout << Id << endl;
	}
};
int main()
{
	student a;
	a.CinSudent();
	a.ShowStudent();
	system("pause");
	return  0;
}

访问权限

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：
1.public  公共权限
2.protected  保护权限
3.private   私有权限

公共权限 public

成员类内可以访问类外不可以访问

class Box
{
   public:
      double length;
      void setWidth( double wid );
      double getWidth( void );
};

保护权限 protected

成员类内可以访问类外不可以访问儿子可以访问父亲中的保护内容 protected（受保护）成员变量或函数与私有成员十分相似，但有一点不同， protected（受保护）成员在派生类（即子类）中是可访问的。

class Box
{
   protected:
      double length;
      void setWidth( double wid );
      double getWidth( void );
};

下面的实例与前面的实例类似，在这里 width 成员可被派生类 smallBox 的任何成员函数访问。

私有权限 private

成员类内可以访问类外不可以访问

儿子可以访问父亲中的私有内容

私有成员变量或函数在类的外部是不可访问的，甚至是不可查看的。只有类和友元函数可以访问私有成员。

默认情况下，类的所有成员都是私有的。例如在下面的类中，width 是一个私有成员，

这意味着，如果您没有使用任何访问修饰符，类的成员将被假定为私有成员

class Box
{
   private:
      double length;
      void setWidth( double wid );
      double getWidth( void );
};

struct 和 class的区别

在C++中struct 和class的默认访问权限不同
区别：
struct 默认访问权限为公共
class 默认访问权限为私有

#include<iostream>
using namespace std;
struct C1
{
	int m_A;//默认权限为公有
};
class C2
{
	int m_A;//默认权限为私有
};
int main()
{
	C1 c1;
	C2 c2;
	c1.m_A = 100;
	//c2.m_A = 100; 此处无法访问
	return 0;
}

成员属性私有化

优点1：将所有成员设置为私有，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：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void Setname(string name1)
	{
		name = name1;
	}
	string Showname()
	{
		return name;
	}
	int Showage()
	{
		return age;
	}
private:   //私有权限
	string name;
	int age=18;
};
int main()
{
	Person a;
	a.Setname("张三");
	cout << "姓名为： " << a.Showname() << endl;
	cout << "年龄为： " << a.Showage() << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

案例1：设计立方体类

要求：
设计立方体
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
代码实现：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Cube
{
public:
	//设置长
	void setL(int l)
	{
		m_L = l;
	}
	//设置宽
	void setW(int w)
	{
		m_W = w;
	}
	//设置高
	void setH(int h)
	{
		m_H = h;
	}
	//获取长
	int getL()
	{
		return m_L;
	}
	//获取宽
	int getW()
	{
		return m_W;
	}
	//获取高
	int getH()
	{
		return m_H;
	}
	//获取面积
	int calculateS()
	{
		return 2 * (m_L * m_W + m_L * m_H + m_W * m_H);
	}
	//获取体积
	int calculateV()
	{
		return m_L * m_H * 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_H == c.getH() && m_L == c.getL() && m_W == c.getW())
			return true;
		else
			return false;
	}
private:
	int m_L;//长
	int m_W;//宽
	int m_H;//高
};
//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;
	else
		return false;
}
int main()
{
	Cube c1;
	c1.setH(10);
	c1.setL(13);
	c1.setW(45);
	cout << "c1面积是：" << c1.calculateS() << endl;
	cout << "c2体积是：" << c1.calculateV() << endl;
	Cube c2;
	c2.setH(10);
	c2.setL(13);
	c2.setW(45);
//利用全局函数判断
	if (isSame(c1, c2))
		cout << "c1和c2相等" << endl;
	else
		cout << "c1和c2不相等" << endl;
//利用成员函数判断
	if (c1.isSameByClass(c2))
		cout << "c1和c2相等" << endl;
	else
		cout << "c1和c2不相等" << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

案例2：点和圆的关系

要求：设计一个圆类型（Cricle），和一个（Point）,计算点和圆的关系。
1. 点在圆外
2.点在圆内
3.点在圆上

#include<iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
	//设置x
	void setX(int x)
	{
		m_X = x;
	}
	//设置y
	void setY(int y)
	{
		m_Y = y;
	}
	//获取x
	int  getX()
	{
		return m_X;
	}
	int getY()
	{
		return m_Y;
	}
private:
	int m_X;
	int m_Y;

};
class Circle
{
public:
	//设置半径
	void setR(int r)
	{
		m_R = r;
	}
	//获取半径
	int getR()
	{
		return m_R;
	}
	//设置圆心
	void setCenter(int x, int y)
	{
		m_Center.setX(x);
		m_Center.setY(y);
	}
	//获取圆心
	Point getCenter()
	{
		return m_Center;
	}
private:
	int m_R; //半径
	Point m_Center;//圆心
};
//判断点和圆的关系
void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
	//计算距离的平方
	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 RDistance = c.getR() * c.getR();
	//判断关系
	if (distance == RDistance)
		cout << "点在圆上" << endl;
	else if (distance > RDistance)
		cout << "点在圆外" << endl;
	else
		cout << "点在圆内" << endl;
}
int main()
{
	//创建一个圆
	Circle c;
	c.setR(10);
	c.setCenter(10, 0);
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);
	//判断关系
	isInCircle(c,p);
	system("pause");
	return 0;
}

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