4. 封装

4.1.1 封装的意义

  1 #include<iostream>
2 #include<string>
3 using namespace std;
4
5 const double PI = 3.14;
6
7 //设计一个圆类,求圆的周长
8 //周长公式:2*PI*半径
9
10 class Circle {
11 //公共权限
12 public:
13 // 属性
14 int m_r;
15
16 //行为,一般为函数
17 double calZC() {
18 return 2 * PI * m_r;
19 }
20
21 };
22
23 //设计一个学生类,属性有学号和姓名;
24 //给学生姓名和学号赋值,并显示学号和姓名
25
26 class Student {
27 public:
28 string m_Name;
29 int m_ID;
30
31 void showStu() {
32 cout << "学生姓名:" << m_Name << " 学生学号:" << m_ID << endl;
33
34 }
35
36 void setName(string name) {
37 m_Name = name;
38 }
39
40 void setID(int id) {
41 m_ID = id;
42 }
43
44 };
45
46
47 class Person {
48 public: //公共权限,累内内类都可访问
49 string m_Name;
50
51 protected: //保护权限,类内可以访问,类外不能访问
52 string m_Car;
53
54 private: //私有权限,类内可以访问,类外不能访问
55 int password;
56
57 /// <summary>
58 ///在继承中, 保护权限子代可以访问,私有权限子代不可以访问;
59 /// </summary>
60 public:
61 void func() {
62 m_Name = "张三";
63 m_Car = "奔驰";
64 password = 123;
65 }
66 };
67
68
69 int main() {
70
71 //通过圆类创建具体的圆(对象)
72 //Circle cl;
73 //cl.m_r = 10;
74 //cout << "圆的周长为:" << cl.calZC() << endl;
75
76 //Student stu1;
77 ////stu1.m_Name = "小明";
78 //stu1.setName("小明");
79 ////stu1.m_ID = 123123;
80 //stu1.setID(123321);
81 //stu1.showStu();
82
83 //Student stu2;
84 //stu2.m_Name = "张三";
85 //stu2.m_ID = 2222;
86 //stu2.showStu();
87
88 Person p1;
89 p1.func();
90 cout << "Person 1的名字为:" << p1.m_Name << endl;
91
92
93
94 system("pause");
95
96 return 0;
97 }
98
99 //总结
100 //了解class的建立、三种权限;
101 //区分class与struct的区别:
102 //默认的访问权限不同,struct默认权限为公共权限,class默认为私有权限
103 //

4.1.2 成员属性私有化

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3 #include<string>
4
5 //成员属性私有化
6 //1.自己控制读写权限
7 //2.检测数据的有效性
8
9 class Person {
10 public:
11 //写姓名
12 void setName(string name) {
13 m_Name = name;
14 }
15 //获取姓名
16 string getName() {
17 return m_Name;
18 }
19
20 //获取年龄
21 int getAge() {
22 //m_Age = 10;
23 return m_Age;
24 }
25
26 void setAge(int age) {
27 if (age < 0 || age > 150) {
28 m_Age = 0;
29 cout << "设置年龄有误!" << endl;
30 return;
31 }
32 m_Age = age;
33 }
34
35
36 private:
37 string m_Name; //可读可写
38 int m_Age; //可读
39
40 };
41
42
43 int main() {
44
45 Person p1;
46 p1.setName("张三");
47 cout << p1.getName() << endl;
48
49 p1.setAge(1000);
50 cout << p1.getAge() << endl;
51
52 p1.setAge(15);
53 cout << p1.getAge() << endl;
54
55 system("pause");
56
57 return 0;
58 }
59
60 //总结
61 //将成员属性私有化,可以自己控制读写的权限
62 //对于“写权限”,可以检测数据的有效性

4.2.1 构造函数与析构函数

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 //对象初始化和清理
5 class Person {
6 public:
7 //构造函数
8 Person() {
9 cout << "Person的构造函数!" << endl;
10 }
11
12 //析构函数
13 ~Person() {
14 cout << "Person的析构函数!" << endl;
15 }
16
17 };
18
19
20 void test01() {
21 Person p1; //局部变量,在栈区,test01执行完后释放这个对象;
22 }
23
24
25 int main() {
26
27 test01();
28
29 system("pause");
30
31 return 0;
32 }
33
34 //总结
35 //构造函数:
36 // 作用:初始化,成员属性赋值
37 // 语法: 类名(){}
38 // 没有返回值,也不写void
39 // 可以有参数,可以发生重载
40 // 自动调用,无需手动,只调一次
41 //
42 //析构函数:
43 // 作用:清零,对象销毁前,系统自动调用,执行清理工作
44 // 语法: ~类名(){}
45 // 不能有参数,不能发生函数重载
46 // 自动调用,无需手动,只调一次
47 //
48 //构造函数与析构函数是必须有的实现,如果我们不写,编译器自动提供空实现的构造和析构

4.2.2 构造函数的分类与调用

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 class Person {
5 public:
6 Person() {
7 cout << "Person的无参构造函数(默认构造函数)!" << endl;
8 }
9
10 Person(int a) {
11 age = a;
12 cout << "Person的有参构造函数!" << endl;
13 }
14
15 //拷贝构造函数(记住写法!)
16 Person(const Person &p) {
17 //将传入的所有属性,拷贝到当前;
18 age = p.age;
19 cout << "Person的拷贝构造函数!" << endl;
20 }
21
22
23 ~Person() {
24 cout << "Person的析构函数!" << endl;
25 }
26
27 int age;
28 };
29
30 //调用
31 void test01() {
32 //1.括号法
33
34 //Person p1; // Percon的默认构造法函数,不加()
35 //Person p2(10); // 有参构造
36 //Person p3(p2); // 拷贝构造
37
38 ////注意:
39 ////调用默认构造函数时,不要加()
40 //cout << "p2的年龄为:" << p2.age << endl;
41 //cout << "p3的年龄为:" << p3.age << endl;
42
43
44 //2.显示法
45 //Person p1;
46 //Person p2 = Person(10); //有参构造
47 //Person p3 = Person(p2); //拷贝构造
48
49 //Person(10); //匿名对象 特点:当前行执行结束后,系统会立即回收匿名对象;
50 ////注意:
51 ////不要利用拷贝构造函数来初始化匿名对象,编译器会认为这是个声明;
52 ////Person(p3); //报错
53
54 //3.隐式转换法
55
56 Person p4 = 10; //相当于 Person p4 = Person(10);
57 Person p5 = p4; // 拷贝构造
58
59
60 }
61
62
63 int main() {
64
65 test01();
66
67 system("pause");
68
69 return 0;
70 }
71
72 //总结
73 //分类:有参/无参;普通/拷贝
74 //调用:括号法/显示法/隐士转换法
75 //
76 //

4.2.3 拷贝构造函数的调用时机

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 class Person {
5 public:
6 Person() {
7 cout << "Person的无参构造函数!" << endl;
8 }
9
10 Person(int a) {
11 m_Age = a;
12 cout << "Person的有参构造函数!" << endl;
13 }
14
15 Person(const Person& p) {
16 m_Age = p.m_Age;
17 cout << "Person的拷贝构造函数!" << endl;
18 }
19
20 ~Person() {
21 cout << "Person的析构函数!" << endl;
22 }
23
24 int m_Age;
25
26 };
27
28 // 1.使用已经创建完的对象来初始化一个新对象
29 void test01() {
30 Person p1(20);
31 Person p2(p1);
32 cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
33 }
34
35 //2.值传递的方式给函数参数传值
36 void doWork(Person p) {
37
38 }
39
40 void test02() {
41 Person p;
42 doWork(p);
43 }
44
45 //3.以值方式返回局部对象,返回的是一个新对象
46
47 Person doWork2() {
48 Person p1;
49 return p1;
50 }
51
52 void test03() {
53 Person p = doWork2();
54 }
55
56 int main() {
57
58 //test01();
59 //test02();
60 test03();
61
62 system("pause");
63
64 return 0;
65 }
66
67
68 //总结
69 // 1.使用已经创建完的对象来初始化一个新对象
70 // 2.值传递的方式给函数参数传值
71 // 3.以值方式返回局部对象
72 //

4.2.4 构造函数的调用规则

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 class Person {
5 public:
6 Person() {
7 cout << "Person的无参构造函数!" << endl;
8 }
9
10 Person(int a) {
11 m_Age = a;
12 cout << "Person的有参构造函数!" << endl;
13 }
14
15 Person(const Person& p) {
16 m_Age = p.m_Age;
17 cout << "Person的拷贝构造函数!" << endl;
18 }
19
20 ~Person() {
21 cout << "Person的析构函数!" << endl;
22 }
23
24 int m_Age;
25
26 };
27
28 void test01() {
29 Person p1;
30 p1.m_Age = 18;
31
32 Person p2(p1);
33 cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
34
35
36 }
37
38 int main() {
39
40 test01();
41
42 system("pause");
43
44 return 0;
45 }
46
47 //总结
48 //C++默认给一个类添加三个函数:
49 //默认构造函数/默认析构函数/默认拷贝构造函数
50 //

4.2.5 深拷贝与浅拷贝

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 class Person {
5 public:
6 Person() {
7 cout << "Person的无参构造函数!" << endl;
8 }
9
10 Person(int age, int height) {
11 m_Age = age;
12 m_Height = new int(height); //创建堆区数据
13
14 cout << "Person的有参构造函数!" << endl;
15 }
16
17 //有参考构造函数,通过初始化列表实现
18 Person(int age, int num): m_Age(age), m_Num(num)
19 {
20 //m_Age = age;
21 //m_Height = new int(height); //创建堆区数据
22
23 cout << "Person的有参构造函数!" << endl;
24 }
25
26
27 Person(const Person& p) {
28 m_Age = p.m_Age;
29 //m_Height = p.m_Height; //编译器默认实现这行代码
30 //这行代码为浅拷贝,会导致堆区内存重复释放,程序报错
31
32 //利用深拷贝解决,重新开辟堆区空间
33 m_Height = new int(*p.m_Height);
34
35 cout << "Person的拷贝构造函数!" << endl;
36 }
37
38 ~Person() {
39 //析构代码,将堆区数据释放干净;
40 if (m_Height != NULL)
41 {
42 delete m_Height;
43 m_Height = NULL;
44 }
45
46 //浅拷贝带来的问题:堆区数据重复释放,
47 //使用深拷贝方法解决
48
49
50 cout << "Person的析构函数!" << endl;
51 }
52
53 int m_Age;
54 int m_Num;
55 int *m_Height;
56 };
57
58 void test01() {
59
60 Person p1(18, 160);
61 cout << "p1的年龄为:" << p1.m_Age << endl;
62 cout << "p1的身高为:" << *p1.m_Height << endl;
63
64 Person p2(p1);
65
66 cout << "p2的年龄为:" << p2.m_Age << endl;
67 cout << "p2的身高为:" << *p2.m_Height << endl;
68
69 }
70
71 int main() {
72
73 test01();
74
75 system("pause");
76
77 return 0;
78 }
79
80
81 //总结
82 //浅拷贝:简单的赋值拷贝操作
83 //深拷贝:在堆区重新申请空间,进行拷贝操作
84 //如果属性中有在堆区开辟的,一定要自己提供拷贝构造函数,防止浅拷贝带来的问题
85 //
86 // 其他结论
87 // 当其他类对象作为本类成员时。构造函数先构造对象,再构造自身,析构的顺序与构造相反
88 //

4.2.6 静态成员

#include<iostream>
using namespace std; class Person {
public: static int a; //静态成员变量,类内声明
int b; //非静态成员变量
static void func()
{
a = 100; //静态成员函数可以访问静态成员变量,共享的
cout << "静态成员函数" << endl;
cout << "静态成员变量a的值为:" << a << endl;
//b = 200; //报错,静态成员函数不能访问非静态成员变量;无法区分是哪个对象的b
} //静态成员函数也是有访问权限的
private:
static void func1() {
cout << "私有的静态成员函数" << endl;
} }; int Person::a = 10; //类外初始化 void test01() {
//1.通过对象访问
Person p;
p.func(); //2.通过类名访问
Person::func(); } int main() { test01(); system("pause"); return 0;
} // 总结
// 成员属性与成员函数加入static关键字,变为静态成员
//
// 静态成员:
// 1.所有对象共享同一份数据
// 2.在编译阶段分配内存
// 3.类内声明,类外初始化
//
// 静态成员函数:
// 1.所有对象共享同一个函数
// 2.静态成员函数只能访问静态成员变量(重)
//
//

4.3.1 成员变量和成员函数分开存储

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 //类内的成员变量和成员函数分开储存
5
6 class Person {
7 int m_A; //非静态成员变量,属于类的对象上
8 static int m_B; //静态成员变量,不属于类的对象上
9
10 void func() { //非静态成员函数,不属于类的对象上
11
12 }
13 static void func2() { //静态成员函数,不属于类的对象上
14
15 }
16
17 };
18
19 int Person::m_B = 0;
20
21
22 void test01() {
23 Person p;
24 //空对象占用内存空间为:1
25 //C++编译器为每个空对象分配一个字节空间,是为了区分空对象占用内存的位置
26 //每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址
27 cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
28 }
29
30 void test02() {
31 Person p;
32 cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
33 }
34
35 int main() {
36
37 //test01();
38
39 test02();
40
41 system("pause");
42
43 return 0;
44 }
45
46
47 //总结
48 //在C++中,类内的成员变量和成员函数分开储存
49 //只有非静态成员变量才属于类的对象
50 //

4.3.2 this指针

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4
5 class Person {
6 public:
7 Person(int age) {
8
9 //age = age; //名称冲突
10 //this指针指向的是被调用成员函数所属的对象
11 this->age = age; //通过this来解决
12
13 }
14
15 Person& PersonAddAge(Person& p) { //返回p2本体,需要用引用的方式返回
16 this->age += p.age;
17
18 //this指向p2的指针,而*this指向的就是p2这个对象的本体;
19 return *this;
20 }
21
22 int age;
23
24 };
25
26 void test01() {
27 Person p1(10);
28 cout << "p1的年龄为:" << p1.age << endl;
29
30 //链式编程思想
31 Person p2(20);
32 p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
33 cout << "p2的年龄为:" << p2.age << endl;
34
35 }
36
37 int main() {
38
39 test01();
40
41 system("pause");
42
43 return 0;
44 }
45
46 // 总结
47 // 已知:
48 // 成员函数与成员变量分开存储
49 // 每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例,也就是说多个同类型的对象会公用一块代码
50 // 那么问题是:这一块代码是如何区分哪个对象在调用自己呢?
51 //
52 // C++通过特殊的指针对象,this指针,解决上述问题
53 // this指针指向被调用的成员函数所属的对象
54 //
55 // this指针是隐含每一个非静态成员函数的一种指针
56 // this指针不需要定义,直接使用即可
57 //
58 // this指针的用途:
59 // 当形参和成员变量同名时,可以用this指针做区分
60 // 在类的非静态成员函数中返回对象本身,可以使用 return *this
61 //
62 //
63 // 其他结论
64 // C++中空指针也可以调用成员函数,但是需要注意有没有用到this指针
65 // 如果用到了this指针,需要加以判断,保证代码的健壮性
66 // if(this == NULL){
67 // return;
68 // }
69 //

4.3.3 const修饰成员函数

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4
5 class Person {
6 public:
7 Person() {
8 cout << "Person的无参构造函数!" << endl;
9 }
10
11 Person(int a) {
12 cout << "Person的有参构造函数!" << endl;
13 }
14
15 void showPerson() const
16 {
17 //this指针的本质 是 指针常量 指针的指向不可以修改
18 // 在成员函数后加const,修饰的是this指向,让指针指向的值也不可以修改
19 //m_A = 100; //加入const后,变为常函数,常函数不能修改成员属性
20 //this->m_A = 100; //本质
21 this->m_B = 100; //加入mutable后可以修改
22
23 }
24
25 void func() {
26
27 }
28
29 int m_A;
30 mutable int m_B;
31
32 };
33
34 void test01() {
35 Person p1;
36 p1.showPerson();
37
38 const Person p2; //在对象前加入const,变为常对象
39 //p2.m_A = 100; //报错,指针的属性不可修改
40 p2.m_B = 100;
41
42 //常对象只能调用常函数
43
44 p2.showPerson(); //可以调用常函数
45 //p2.func(); //常对象 不可以调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性
46
47 }
48
49 int main() {
50
51 test01();
52
53 system("pause");
54
55 return 0;
56 }
57
58 // 总结
59 // const修饰成员函数
60 // 常函数:
61 // 成员函数后加const,成为常函数
62 // 常函数内不可以修改成员属性;
63 // 成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中就可以修改了
64 //
65 // 常对象:
66 // 声明对象前加入const称该对象为常对象
67 // 常对象只能调用常函数
68 //
69 //
70 //

4.4.1 友元

 1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 //建筑物类
5 class Building {
6 //goodGay 全局函数是building好朋友,可以访问building的私有成员
7 friend void goodGay(Building* building);
8
9 public:
10 Building() {
11 m_SittingRoom = "客厅";
12 m_BedRoom = "卧室";
13 }
14 public:
15 string m_SittingRoom; //客厅
16
17 private:
18 string m_BedRoom; //卧室
19 };
20
21 void goodGay(Building* building) {
22 cout << "好基友全局函数 正在访问:" << building->m_SittingRoom << endl;
23 cout << "好基友全局函数 正在访问:" << building->m_BedRoom << endl;
24 }
25
26
27
28 void test01() {
29 Building building;
30 goodGay(&building);
31 }
32
33
34
35 int main() {
36
37 test01();
38
39 system("pause");
40
41 return 0;
42 }
43
44
45 // 总结
46 // 友元,关键字friend
47 // 全局函数做友元
48 // 类做友元
49 // 成员函数做友元
50 //
51 //

参考《黑马程序员》C++教程

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