类与封装的概念

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

封装的基本概念

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：男孩子不希望外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

• 类似文件系统中文件的权限

类成员的访问属性

#include 

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...\n");
    }
    
    void work() 
    { 
        printf("I'm working...\n");
    }
};

struct Girl : Human
{
private:
    int age;
    int weight;
public:
    void print()
    {
        age = 22;
        weight = 48;
        
        printf("I'm a girl, I'm %d years old.\n", age);
        printf("My weight is %d kg.\n", 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.\n", height);
        printf("My salary is %d RMB.\n", salary);
    }    
};

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

程序运行结果如下图所示

注释的第 86 行， 类变量不能访问类的 private 成员函数和成员变量

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

• 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 定义的类中所有成员默认为 public

#include 

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

代码运行结果如下图所示

当存在局部变量和全局变量的变量名相同的时候，编译器会优先使用局部变量

::i 指定使用全局作用域下的 i

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