C++类与对象--封装

2022-10-12 18:25:24

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C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为

例如：

人可以作为对象，属性有姓名，年龄，身高，体重...行为有走，跑，跳，吃饭，唱歌...

车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯...行为有载人、放音乐、开空调

具有相同性质的对象，我们可以抽象为类，人属于人类，车属于车类

封装

1.封装的意义

封装是C++面向对象的三大特性之一

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：

在设计类时，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 }；

示例一：设计一个圆类，求圆的周长

#include <iostream>

using namespace std;

//圆周率
const double PI = 3.14;

//设计一个圆类，求圆的周长
//公式：2 * PI * 半径

//class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类的名称
class Circle
{
	//访问权限
	//公共权限
public:

	//属性
	//半径
	int m_r;


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

};

int main()
{
	//通过圆类，创建具体的圆（对象）
	//实例化 （通过一个类，创建一个对象的过程）
	Circle c1;
	//给圆对象  的属性进行赋值
	c1.m_r = 10;

	cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;


	return 0;
}

#include <iostream>
#include <string>


using namespace std;

class Student
{
public://公共权限

	//类中的属性和行为 我们统一称为 成员
	//属性：成员属性 成员变量
	//行为 成员函数 成员方法

	//属性
	string m_Name;//姓名

	int m_Id;//学号

	//行为
	//显示姓名和学号
	void showStudent()
	{
		cout << "姓名： " << m_Name << "  学号： " << m_Id << endl;
	}
	//给姓名赋值
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}

};

int main()
{

	Student s1;

	s1.m_Name = "张三";
	s1.m_Id = 1;

	s1.showStudent();

	Student s2;

	s2.setName("李四");
		
	s2.m_Id = 2;

	s2.showStudent();




}

2.封装意义二：

public 公共权限类内可以访问，类外可以访问
protected 保护权限类内可以访问，类外不可以访问
private 私有权限类内可以访问，类外不可以访问

struct 和 class 区别：

在C++中 struct 和 class 的 唯一区别 就在于默认的访问权限不同

·struct 的默认权限为公共

·class 的默认权限为私有

#include <iostream>

using namespace std;

class C1
{
	int m_A;//默认是私有权限
};

struct C2
{
	int m_A;//默认是共有权限
};

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，访问权限是共有

}

3.成员属性私有化

优点一：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

优点二：对于写权限，我们可以检测数据的有效性

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//成员属性设置为私有
//优点一： 将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限
//优点二： 对于写权限，我们可以检测数据的有效性

class Person
{
public:

	//设置姓名----写姓名
	void setName(string name)
	{
		m_Name = name;
	}

	//获取姓名----读姓名
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}

	//获取年龄
	void setAge(int age)
	{
		
		if (age < 0 || age>150)
		{
			m_Age = 0;
			cout << "Are you kidding me?" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}

	int getAge()
	{
		m_Age = 0;
		return m_Age;
	}

	//设置情人  只写
	void setLover(string lover)
	{
		m_Lover = lover;
	}


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


};

int main()
{
	Person p1;
	p1.setName("zhangsan");

	cout << p1.getName() << endl;

	p1.setAge(180);
	cout << "age: " << p1.getAge() << endl;

	p1.setLover("cangjing");

	//cout << "Lover: " << p1.setLover << endl;不可以访问


	return 0;
}

练习案例1

设计立方体类

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;

//设计立方体类
//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
{
	//行为
	// 设置获取长宽高
	//获取立方体面积
	//获取立方体体积

public:
	//设置长
	void setL(int l)
	{
		m_L = l;
	 }
	//获取长
	int getL()
	{
		return m_L;
	}
	// 设置宽
	void setW(int w)
	{
		m_W = w;
	}
	
	// 获取宽
	int getW()
	{
		return m_W;
	}
	
	
	// 设置高
	void setH(int h)
	{
		m_H = h;
	}
	//获取高
	int getH()
	{
		return m_H;
	}
	
	//获取面积
	int calculateS()
	{
		return 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W + 2 * m_L * m_W;
	}
	
	//获取体积
	int calculateV()
	{
		return m_H * m_L * m_W;
	}

	//利用成员函数判断两个立方体是否相等
	bool isSameByClass(Cube &c)
	{
		if (m_H == c.getH() && m_L == c.getL() && m_W == c.getW())
		{
			return true;
		}
		else return false;
	}

	//属性
private:
	int m_L;//chang
	int m_W;//kuan
	int m_H;//gao

};

//利用全局函数判断
bool isSame(Cube &c1, Cube &c2)
{
	if (c1.getH() == c2.getH() && c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW())
	{
		return true;
	}
	return false;
}

int main()
{
	//创建立方体对象
	Cube c1;
	c1.setL(10);
	c1.setH(10);
	c1.setW(10);

	cout << "c1's = " << c1.calculateS() << endl;

	cout << "c1'v = " << c1.calculateV() << endl;

	Cube c2;
	c2.setL(10);
	c2.setH(10);
	c2.setW(10);

	bool ret = isSame(c1, c2);
	if (ret)
	{
		cout << "c1 and c2 are same" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "c1 and c2 are NOT same" << endl;
	}

	ret = c1.isSameByClass(c2);
	if (ret)
	{
		cout << "c1 and c2 are same" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "c1 and c2 are NOT same" << endl;
	}

	return 0;
}

练习案例2：

点和圆的位置关系

设计一个圆类 (Circle) ，和一个点类(Point)

计算点与圆的关系

我们通过将两个距离取平方的方式简化代码

分文件编写：

添加point.h的头文件和circle.h的头文件

point.h: #pragma once 为了避免同一个头文件被包含两次

#pragma once
#include <iostream>

using namespace std;

//点类
class Point
{
public:
	//设置X
	void setX(int x);

	//获取X
	int getX();

	//设置Y
	void setY(int y);

	//获取Y
	int getY();
private:
	int m_X;
	int m_Y;
};

point.cpp:

#include "point.h"

//点类 

void Point::setX(int x)
{
	m_X = x;
}
int Point::getX()
{
	return m_X;
}
void Point::setY(int y)
{
	m_Y = y;
}
int Point::getY()
{
	return m_Y;
}

circle.h:

#pragma once
#include <iostream>
#include "point.h"

using namespace std;

//圆类
class Circle
{
public:
	void setR(int r);


	int getR();


	void setCenter(Point center);


	Point getCenter();

private:
	int m_R;//半径

	Point m_Center;//圆心
};

circle.cpp:

#include "circle.h"
#include "point.h"
//圆类

void Circle::setR(int r)
{
	m_R = r;
}

int Circle::getR()
{
	return m_R;
}

void Circle::setCenter(Point center)
{
	m_Center = center;
}

Point Circle::getCenter()
{
	return m_Center;
}

main:

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


//设计一个圆类（Circle），和一个点类（Point），计算点与圆的位置关系

//计算点到圆心与半径的比较



void isInCircle(Circle& c, Point& p)
{
	//计算两点之间的距离  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 rDistance = c.getR() * c.getR();

	//判断关系
	if (distance == rDistance)
	{
		cout << "点在圆上" << endl;
	}
	else if (distance > rDistance)
	{
		cout << "点在圆外" << endl;

	}
	else
	{
		cout << "点在圆内" << endl;
	}
}
int main()
{
	//创建圆
	Circle c;
	c.setR(10);
	Point center;
	center.setX(10);
	center.setY(0);
	c.setCenter(center);
	//创建点
	Point p;
	p.setX(10);
	p.setY(10);



	//判断关系
	isInCircle(c, p);

	return 0;
}

以下内容为分文件编写的内容：

点类
//class Point
//{
//public:
//	//
//	void setX(int x)
//	{
//		m_X = x;
//	}
//	int getX()
//	{
//		return m_X;
//	}
//	void setY(int y)
//	{
//		m_Y = y;
//	}
//	int getY()
//	{
//		return m_Y;
//	}
//private:
//	int m_X;
//	int m_Y;
//};

//圆类
//class Circle
//{
//public:
//	void setR(int r)
//	{
//		m_R = r;
//	}
//
//	int getR()
//	{
//		return m_R;
//	}
//
//	void setCenter(Point center)
//	{
//		m_Center = center;
//	}
//
//	Point getCenter()
//	{
//		return m_Center;
//	}
//private:
//	int m_R;//半径
//
//	Point m_Center;//圆心
//};

码农公寓

封装