第15课 类与封装的概念——狄泰软件学院

类与封装的概念（上）

类的组合

电脑一般而言是由CPU、内存、主板、键盘和硬盘等部件组合而成。

 类通常分为以下两个部分

—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
当创建类时，才需要考虑其内部实现细节

例：
. 普通用户使用手机
　　只需要学习如何发短信，打电话，拍照等等
. 手机开发工程师
　　需要考虑手机内部的实现细节

封装的基本概念

封装：字面意思就是将不想被人知道的东西隐藏起来，不对外公开。
—根据经验：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体重和年龄
　　如：男孩子不希望别人知道自己的身高和收入

—而一些类的属性是对外公开的
　　如：人的姓名，学历，国籍等

—必须在类的表示法中定义属性和行为的公开级别
　　类似于文件系统中文件的权限

C++中类的封装
—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
—C++中可以给成员变量和成员函数定义访问级别

在程序中如何表示封装这个概念呢？
用private和public来表示

.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

类与封装的概念（中）

编程实验：

#include <stdio.h>

#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:   //女生不希望外界知道其的年龄和体重
    int age;
    int weight;
public:
    void print()
    {
        age = 22;
        weight = 48;
        
        printf("I'm a girl, I'm %d years old.
", age);
        printf("My weight is %d kg.
", weight);
    }
};

struct Boy : Human
{
private:
    int height;
    int salary;
public:
    int age;
    int weight;

    void print()
    {
        height = 175;
        salary = 9000;
        
        printf("I'm a boy, my height is %d cm.
", height);
        printf("My salary is %d RMB.
", salary);
    }    
};

int main()
{
    Girl g;
    Boy b;
    
    g.print();
    
    b.age = 19;
    b.weight = 120;
    //b.height = 180;
    
    b.print();
    
    return 0;
}

从上面的程序可以看出：

女生的私有变量为age和weight，这两个变量只能在类的内部使用，如果在类的外部使用，就会出错。为什么，因为这是我的隐私，不想让外界来看到我以及使用我。

男生的私有变量为height和salary,这两个变量只能在类的内部使用，如果在类的外部使用，就会出错。为什么，因为这是我的隐私，不想让外界来看到我以及使用我。在这里如果类的外部访问age和weight，是完全ok的，因为它是public的。

这就是封装的体现，这就是访问级别的体现。

类与封装的概念（下）

类成员作用域
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
注意：类的作用域仅仅是说明在定义的类里面是可以访问的，不管有没有访问级别它都是这样的，访问级别
仅仅是去防止外面的函数访问内部的成员变量。

C++中用struct定义的类中所有成员默认为public

#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);              // i = 2;
    printf("::i = %d
", ::i);          // ::i = 1;
    // printf("test.i = %d
", test.i);    // 私有变量 Error
    printf("test.j = %d
", test.j);    // test.j = 4
    printf("test.getI() = %d
", test.getI());  // test.getI() = 3
    
    return 0;
}

:: 表是要访问默认命名空间中变量i的值，默认的命名空间是什么？其实就是全局作用域，因此::i = 1。

这个程序告诉我们，对于类而言，它是有作用域的，类的作用域仅仅指的是类的成员变量以及成员函数的作用域。
如果要访问一个类的成员变量或成员函数，必须要通过一个类对象，有了类对象就可以去访问了，但是访问是否成功还需要看
成员变量和成员函数的访问级别了。

小结：
类通常可以分为使用方式和内部细节两部分
类的封装机制使得使用方式和内部细节相分离
C++中通过定义类成员的访问级别实现封装机制
public成员可以在类的内部和外界访问和调用
private成员只能在类的内部被访问和调用