C++?數(shù)據(jù)封裝

所有的 C++ 程序都有以下兩個(gè)基本要素：

程序語(yǔ)句（代碼）：這是程序中執(zhí)行動(dòng)作的部分，它們被稱為函數(shù)。 程序數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是程序的信息，會(huì)受到程序函數(shù)的影響。

封裝是面向?qū)ο缶幊讨械陌褦?shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)綁定在一起的一個(gè)概念，這樣能避免受到外界的干擾和誤用，從而確保了安全。數(shù)據(jù)封裝引申出了另一個(gè)重要的 OOP 概念，即數(shù)據(jù)隱藏。

數(shù)據(jù)封裝是一種把數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)捆綁在一起的機(jī)制，數(shù)據(jù)抽象是一種僅向用戶暴露接口而把具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)的機(jī)制。

C++ 通過(guò)創(chuàng)建類來(lái)支持封裝和數(shù)據(jù)因此。我們已經(jīng)知道，類包含私有成員（private）、保護(hù)成員（protected）和公有成員（public）成員。默認(rèn)情況下，在類中定義的所有項(xiàng)目都是私有的。例如：

class?Box
{
???public:
??????double?getVolume(void)
??????{
?????????return?length?*?breadth?*?height;
??????}
???private:
??????double?length;??????//?長(zhǎng)度
??????double?breadth;?????//?寬度
??????double?height;??????//?高度
};

變量 length、breadth 和 height 都是私有的（private）。這意味著它們只能被 Box 類中的其他成員訪問(wèn)，而不能被程序中其他部分訪問(wèn)。這是實(shí)現(xiàn)封裝的一種方式。

為了使類中的成員變成公有的（即，程序中的其他部分也能訪問(wèn)），必須在這些成員前使用?public?關(guān)鍵字進(jìn)行聲明。所有定義在 public 標(biāo)識(shí)符后邊的變量或函數(shù)可以被程序中所有其他的函數(shù)訪問(wèn)。

把一個(gè)類定義為另一個(gè)類的友元類，會(huì)暴露實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，從而降低了封裝性。理想的做法是盡可能地對(duì)外隱藏每個(gè)類的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

數(shù)據(jù)封裝的實(shí)例

C++ 程序中，任何帶有公有和私有成員的類都可以作為數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)抽象的實(shí)例。請(qǐng)看下面的實(shí)例：

#includeusing?namespace?std;

class?Adder{
???public:
??????//?構(gòu)造函數(shù)
??????Adder(int?i?=?0)
??????{
????????total?=?i;
??????}
??????//?對(duì)外的接口
??????void?addNum(int?number)
??????{
??????????total?+=?number;
??????}
??????//?對(duì)外的接口
??????int?getTotal()
??????{
??????????return?total;
??????};
???private:
??????//?對(duì)外隱藏的數(shù)據(jù)
??????int?total;
};
int?main(?)
{
???Adder?a;
???
???a.addNum(10);
???a.addNum(20);
???a.addNum(30);

???cout?<<?"Total?"?<<?a.getTotal()?<<endl;
???return?0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Total?60

上面的類把數(shù)字相加，并返回總和。公有成員?addNum?和?getTotal?是對(duì)外的接口，用戶需要知道它們以便使用類。私有成員?total?是對(duì)外隱藏的，用戶不需要了解它，但它又是類能正常工作所必需的。

設(shè)計(jì)策略

通常情況下，我們都會(huì)設(shè)置類成員狀態(tài)為私有（private），除非我們真的需要將其暴露，這樣才能保證良好的封裝性。

這通常應(yīng)用于數(shù)據(jù)成員，但它同樣適用于所有成員，包括虛函數(shù)。