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C++ 教程

C++ 教程C++ 简介C++ 环境设置C++ 基本语法C++ 注释C++ 数据类型C++ 变量类型C++ 变量作用域C++ 常量C++ 修饰符类型C++ 存储类C++ 运算符C++ 循环C++ 判断C++ 函数C++ 数字C++ 数组C++ 字符串C++ 指针C++ 引用C++ 日期 & 时间C++ 基本的输入输出C++ 数据结构C++ 自增自减运算符C++ sizeof 运算符C++ 条件运算符 ? :C++ 逗号运算符C++ 成员运算符C++ 强制转换运算符C++ 指针运算符(& 和 *)C++ while 循环C++ for 循环C++ do…while 循环C++ 嵌套循环C++ break 语句C++ continue 语句C++ goto 语句C++ if 语句C++ if…else 语句C++ 嵌套 if 语句C++ switch 语句C++ 嵌套 switch 语句C++ 传值调用C++ 指针调用C++ 引用调用C++ 多维数组C++ 指向数组的指针C++ 传递数组给函数C++ 从函数返回数组C++ Null 指针C++ 指针的算术运算C++ 指针 vs 数组C++ 指针数组C++ 指向指针的指针(多级间接寻址)C++ 传递指针给函数C++ 从函数返回指针C++ 把引用作为参数C++ 把引用作为返回值C++ 类 & 对象C++ 继承C++ 重载运算符和重载函数C++ 多态C++ 数据抽象C++ 数据封装C++ 接口(抽象类)C++ 类成员函数C++ 类访问修饰符C++ 类构造函数 & 析构函数C++ 拷贝构造函数C++ 友元函数C++ 内联函数C++ 中的 this 指针C++ 中指向类的指针C++ 类的静态成员C++ 一元运算符重载C++ 二元运算符重载C++ 关系运算符重载C++ 输入输出运算符重载C++ 递增递减运算符重载C++ 赋值运算符重载C++ 函数调用运算符 () 重载C++ 下标运算符 [] 重载C++ 类成员访问运算符 -> 重载C++ 文件和流C++ 异常处理C++ 动态内存C++ 命名空间C++ 模板C++ 预处理器C++ 信号处理C++ 多线程C++ Web 编程C++ STL 教程C++ 标准库C++ 有用的资源C++ 实例C++ 实例 – 输出 “Hello, World!”C++ 实例 – 标准输入输出C++ 实例 – 实现两个数相加C++ 实例 – 求商及余数C++ 实例 – 查看 int, float, double 和 char 变量大小C++ 实例 – 交换两个数C++ 实例 – 判断一个数是奇数还是偶数C++ 实例 – 判断元音/辅音C++ 实例 – 判断三个数中的最大数C++ 实例 – 求一元二次方程的根C++ 实例 – 计算自然数之和C++ 实例 – 判断闰年C++ 实例 – 求一个数的阶乘C++ 实例 – 判断素数C++ 实例 – 创建各类三角形图案C++ 实例 – 求两数的最大公约数C++ 实例 – 求两数最小公倍数C++ 实例 – 实现一个简单的计算器猴子吃桃问题

C++ 数据封装

所有的 C++ 程序都有以下两个基本要素:

  • 程序语句(代码):这是程序中执行动作的部分,它们被称为函数。
  • 程序数据:数据是程序的信息,会受到程序函数的影响。

封装是面向对象编程中的把数据和操作数据的函数绑定在一起的一个概念,这样能避免受到外界的干扰和误用,从而确保了安全。数据封装引申出了另一个重要的 OOP 概念,即数据隐藏

数据封装是一种把数据和操作数据的函数捆绑在一起的机制,数据抽象是一种仅向用户暴露接口而把具体的实现细节隐藏起来的机制。

C++ 通过创建来支持封装和数据隐藏(public、protected、private)。我们已经知道,类包含私有成员(private)、保护成员(protected)和公有成员(public)成员。默认情况下,在类中定义的所有项目都是私有的。例如:

class Box { public: double getVolume(void) { return length * breadth * height; } private: double length; // 长度 double breadth; // 宽度 double height; // 高度 };

变量 length、breadth 和 height 都是私有的(private)。这意味着它们只能被 Box 类中的其他成员访问,而不能被程序中其他部分访问。这是实现封装的一种方式。

为了使类中的成员变成公有的(即,程序中的其他部分也能访问),必须在这些成员前使用 public 关键字进行声明。所有定义在 public 标识符后边的变量或函数可以被程序中所有其他的函数访问。

把一个类定义为另一个类的友元类,会暴露实现细节,从而降低了封装性。理想的做法是尽可能地对外隐藏每个类的实现细节。

数据封装的实例

C++ 程序中,任何带有公有和私有成员的类都可以作为数据封装和数据抽象的实例。请看下面的实例:

实例

#include <iostream> using namespace std; class Adder{ public: // 构造函数 Adder(int i = 0) { total = i; } // 对外的接口 void addNum(int number) { total += number; } // 对外的接口 int getTotal() { return total; }; private: // 对外隐藏的数据 int total; }; int main( ) { Adder a; a.addNum(10); a.addNum(20); a.addNum(30); cout << "Total " << a.getTotal() <<endl; return 0; }

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Total 60

上面的类把数字相加,并返回总和。公有成员 addNumgetTotal 是对外的接口,用户需要知道它们以便使用类。私有成员 total 是对外隐藏的,用户不需要了解它,但它又是类能正常工作所必需的。

设计策略

通常情况下,我们都会设置类成员状态为私有(private),除非我们真的需要将其暴露,这样才能保证良好的封装性

这通常应用于数据成员,但它同样适用于所有成员,包括虚函数。