第8课 - 类中的封装
1. 类的组成
类的实现细节；
类的使用方式。
当使用类时，不需要关心其实现细节；当创建一个类时，才需要考虑其内部实现细节。
例：
使用手机时，只需要知道如何发短信，打电话，拍照等等即可，不需要关心手机是如何开发出来的。
手机开发工程师就需要考虑手机内部的实现细节，如硬件细节和软件细节。
2. 封装的基本概念
根据日常生活中的经验：并不是类的每个属性都是对外公开的。
如：女孩子不希望外人知道自己的年龄和身高。
如：一些男孩子不希望别人知道自己会尿床。
而一些类的属性是对外公开的。
如：人类的姓名，学历，国籍等。
因此，需要在类的表示法中定义属性和行为的公开级别。
类似文件系统中文件的权限。
3. C++中的类的封装
成员变量：C++中用于表示类属性的变量。
成员函数：C++中用于表示类行为的函数。
在C++中可以给成员变量和成员函数定义访问级别。
public：成员变量和成员函数可以在类的内部和外界访问和调用。
private：成员变量和成员函数只能在类的内部被访问和调用。
程序：类成员的访问属性
#include <stdio.h>
struct Biology
{
bool living;
};
struct Animal : Biology
{
bool movable;
void findFood()
{
}
};
struct Plant : Biology
{
bool growable;
};
struct Beast : Animal
{
void sleep()
{
}
};
struct Human : Animal
{
void sleep()
{
printf("I'm sleeping... ");
}
void work()
{
printf("I'm working... ");
}
};
struct Girl : Human
{
private:
int age;
public:
void play()
{
printf("I'm girl, I'm playing... ");
}
void print()
{
age = 22;
printf("Girl's age is %d ", age);
play();
sleep();
work();
}
};
struct Boy : Human
{
public:
int age;
void play()
{
printf("I'm boy, I'm playing... ");
}
void print()
{
age = 23;
printf("Boy's age is %d ", age);
play();
sleep();
work();
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
Girl girl;
//girl.age = 25;
girl.print();
Boy boy;
boy.print();
printf("Press any key to continue...");
getchar();
return 0;
}
4. 类成员的作用域
类成员的作用域都只在类的内部，外部无法直接访问，成员函数可以直接访问成员变量和调用其它成员函数。
类的外部可以通过类变量访问public成员，类成员的作用域与访问级别没有关系。
C++中用struct定义的类的所有成员默认为public。
程序：类成员的作用域
#include <stdio.h>
int i = 1;
struct Test
{
private:
int i;
public:
int j;
int getI()
{
i = 3;
return i;
}
};
int main()
{
int i = 2;
Test test;
test.j = 4;
printf("i = %d ", i);
printf("::i = %d ", ::i);
//printf("test.i = %d ", test.i);
printf("test.j = %d ", test.j);
printf("test.getI() = %d ", test.getI());
printf("Press any key to continue...");
getchar();
return 0;
}
2,1,4,3
5. 类的真正形态
struct在C语言中已经有了自己的含义，只能继续兼容。在C++中提供了新的关键字class用于类定义。class和struct的用法是完全相同的。
在用struct定义类时，所有成员的默认属性为public。
在用class定义类时，所有成员的默认属性为private。
#include <stdio.h>
struct A
{
int i;
int getI()
{
return i;
}
};
class B
{
int i;
int getI()
{
return i;
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
A a;
B b;
a.i = 1;
a.getI();
b.i = 2;
b.getI();
printf("Press any key to continue...");
getchar();
return 0;
}
运行的时候，struct A中的内容可以访问，class B中的内容无法访问。
6. 手把手写代码
要求：
提供setOperator函数设置运算类型，如：加，减，乘，除。
提供setParameter函数设置运算参数，类型为整型。
提供result函数进行运算，其返回值表示运算的合法性，通过引用参数返回结果。
7. 运算类的改进
在Operator中所有成员函数的实现都在类中完成。
问题：对于使main函数来说，只需要知道怎么使用Operator即可，没有必要知道其实现。
解决方案：将Operator类的实现和定义分开。
operator.h头文件中只有类的声明。
operator.cpp中完成类的其它实现。
operator.h
#ifndef _OPERATOT_H_
#define _OPERATOT_H_
class Operator
{
private:
char mop;
double mP1;
double mP2;
public:
bool setOperator(char op); //boolÀàÐÍ×öºÏ·¨ÅжÏ
void setParameter(double p1, double p2);
bool result(double& r);
};
#endif
operator.cpp
#include "operator.h"
bool Operator::setOperator(char op) //boolÀàÐÍ×öºÏ·¨ÅжÏ
{
bool ret = false;
if((op == '+') || (op == '-') || (op == '*') || (op == '/'))
{
ret = true;
mop = op;
}
return ret;
}
void Operator::setParameter(double p1, double p2)
{
mP1 = p1;
mP2 = p2;
}
bool Operator::result(double& r)
{
bool ret = true;
switch(mop)
{
case '/':
if((-0.0000001 < mP2) && (mP2 < 0.0000001))
{
ret = false;
}
else
{
r = mP1 /mP2;
}
break;
case '+':
r = mP1 + mP2;
break;
case '*':
r = mP1 * mP2;
break;
case '-':
r = mP1 - mP2;
break;
default:
ret = false;
break;
}
return ret;
}
main.cpp
#include<stdio.h>
#include"Operator.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
Operator op;
double r = 0;
op.setOperator('+');
op.setParameter(8,2);
if( op.result(r) )
{
printf("Result is %f ",r);
}
getchar();
return 0;
}
小结：
类的精华在于封装：将实现细节和使用方式相分离。
C++中通过public和private实现类的封装：public成员可以通过变量被外界访问，private成员只能够在类内部使用。
类的定义和实现可以分开到不同的文件中。