C++之封装

封装

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 };

示例1：设计一个圆类，求圆的周长

示例代码：

//圆周率
const double PI = 3.14;

//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物

//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
public:  //访问权限  公共的权限

	//属性
	int m_r;//半径

	//行为
	//获取到圆的周长
	double calculateZC()
	{
		//2 * pi  * r
		//获取圆的周长
		return  2 * PI * m_r;
	}
};

int main() {

	//通过圆类，创建圆的对象
	// c1就是一个具体的圆
	Circle c1;
	c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作

	//2 * pi * 10 = = 62.8
	cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << 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

示例2代码：

//学生类
class Student {
public:
	void setName(string name) {
		m_name = name;
	}
	void setID(int id) {
		m_id = id;
	}

	void showStudent() {
		cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
	}
public:
	string m_name;
	int m_id;
};

int main() {

	Student stu;
	stu.setName("德玛西亚");
	stu.setID(250);
	stu.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：

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

示例：

//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问

class Person
{
	//姓名  公共权限
public:
	string m_Name;

	//汽车  保护权限
protected:
	string m_Car;

	//银行卡密码  私有权限
private:
	int m_Password;

public:
	void func()
	{
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 123456;
	}
};

int main() {

	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	//p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到
	//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到

	system("pause");

	return 0;
}

2 struct和class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

class C1
{
	int  m_A; //默认是私有权限
};

struct C2
{
	int m_A;  //默认是公共权限
};

int main() {

	C1 c1;
	c1.m_A = 10; //错误，访问权限是私有

	C2 c2;
	c2.m_A = 10; //正确，访问权限是公共

	system("pause");

	return 0;
}

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

示例：

class Person {
public:

	//姓名设置可读可写
	void setName(string name) {
		m_Name = name;
	}
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}


	//获取年龄 
	int getAge() {
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age) {
		if (age < 0 || age > 150) {
			cout << "你个老妖精!" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}

	//情人设置为只写
	void setLover(string lover) {
		m_Lover = lover;
	}

private:
	string m_Name; //可读可写  姓名
	
	int m_Age; //只读  年龄

	string m_Lover; //只写  情人
};


int main() {

	Person p;
	//姓名设置
	p.setName("张三");
	cout << "姓名： " << p.getName() << endl;

	//年龄设置
	p.setAge(50);
	cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;

	//情人设置
	p.setLover("苍井");
	//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例1：设计立方体类

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。

#include <iostream>
using namespace std;

//封装案例-立方体
//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。
class Cube
{
	//属性
private:
	int m_Length;//长
	int m_Width;//宽
	int m_Height;//高

	//方法
public:
	//设置和获取长
	void setLength(int Length)
	{
		m_Length = Length;
	}
	int getLength()
	{
		return m_Length;
	}
	//设置和获取宽
	void setWidth(int Width)
	{
		m_Width = Width;
	}
	int getWidth()
	{
		return m_Width;
	}
	//设置和获取高
	void setHeight(int Height)
	{
		m_Height = Height;
	}
	int getHeight()
	{
		return m_Height;
	}

	//求立方体面积
	int Cube_Area()
	{
		return (m_Length*m_Width + m_Length*m_Height + m_Width*m_Height) * 2;
	}

	//求立方体体积
	int Cube_Volume()
	{
		return m_Length*m_Width*m_Height;
	}
	
	//利用成员函数来判断两个立方体是否相等
	bool isSameByClass(Cube &c)
	{
		if (m_Length == c.getLength()&&m_Width == c.getWidth()&&m_Height == c.getHeight())
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
};

//利用全局函数来判断两个立方体是否相等
bool isSame(Cube &c1, Cube &c2)
{
	if (c1.getLength() == c2.getLength()&&c1.getWidth() == c2.getWidth()&&c1.getHeight() == c2.getHeight())
	{
		return true;
	}
	return false;
}

int main() {

	Cube c1;
	c1.setLength(10);
	c1.setWidth(20);
	c1.setHeight(30);

	cout << "c1的面积为： " << c1.Cube_Area() << endl;
	cout << "c1的体积为： " << c1.Cube_Volume() << endl;

	Cube c2;
	c2.setLength(10);
	c2.setWidth(20);
	c2.setHeight(30);
	//使用全局函数来判断
	bool ref = isSame(c1, c2);
	if (ref)
	{
		cout << "全局函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else
		cout << "全局函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;

	//使用成员函数来判断
	bool ret = c1.isSameByClass(c2);
	if (ret)
	{
		cout << "成员函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else
		cout << "成员函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例2：点和圆的关系

设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。

主要学习类的分文件编写方法，先看文件结构目录：

各文件中的内容：

circle.h文件

#pragma once//防止头文件重复包含
#include <iostream>
using namespace std;
#include "point.h"

//圆类
class Circle
{
private:
	int m_R;//半径
	Point m_Center;//圆心
public:
	void setR(int R);//设置半径
	
	int getR();//获取半径
	
	void setCenter(Point Center);//设置圆心
	
	Point getCenter();//获取圆心
	
};

point.h文件

#pragma once//防止头文件重复包含
#include <iostream>
using namespace std;

//点类
class Point
{
private:
	int m_X;//点的x轴坐标
	int m_Y;//点的y轴坐标
public:
	void setX(int X);//设置X
	
	int getX();//返回X
	
	void setY(int Y);//设置Y
	
	int getY();//返回Y
	
};

.cpp文件

#include <iostream>
using namespace std;
#include "circle.h"
#include "point.h"

//点和圆的关系
////点类
//class Point
//{
//private:
//	int m_X;//点的x轴坐标
//	int m_Y;//点的y轴坐标
//public:
//	void setX(int X)//设置X
//	{
//		m_X = X;
//	}
//	int getX()//返回X
//	{
//		return m_X;
//	}
//	void setY(int Y)//设置Y
//	{
//		m_Y = Y;
//	}
//	int getY()//返回Y
//	{
//		return m_Y;
//	}
//};

////圆类
//class Circle
//{
//private:
//	int m_R;//半径
//	Point m_Center;//圆心
//public:
//	void setR(int R)//设置半径
//	{
//		m_R = R;
//	}
//	int getR()//获取半径
//	{
//		return m_R;
//	}
//	void setCenter(Point Center)//设置圆心
//	{
//		m_Center = Center;
//	}
//	Point getCenter()//获取圆心
//	{
//		return m_Center;
//	}
//};

//判断点在何处
void isInCircle(Point &p, Circle &c)
{
	//计算两点之间距离的平方
	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 R = c.getR()*c.getR();

	if (distance == R)
	{
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > R)
	{
		cout << "点在圆外" << endl;
	}
	else
		cout << "点在圆内" << endl;

}

int main() {

	//实例化圆类
	Circle c;
	c.setR(10);
	Point Center;
	Center.setX(10);
	Center.setY(0);
	c.setCenter(Center);
	//实例化点类
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);

	isInCircle(p, c);

	system("pause");

	return 0;
}

circle.cpp文件

#include "circle.h"


void Circle::setR(int R)//设置半径
{
	m_R = R;
}
int Circle::getR()//获取半径
{
	return m_R;
}
void Circle::setCenter(Point Center)//设置圆心
{
	m_Center = Center;
}
Point Circle::getCenter()//获取圆心
{
	return m_Center;
}

point.cpp文件

#include "point.h"

void Point::setX(int X)//设置X
{
	m_X = X;
}
int Point::getX()//返回X
{
	return m_X;
}
void Point::setY(int Y)//设置Y
{
	m_Y = Y;
}
int Point::getY()//返回Y
{
	return m_Y;
}