c++核心之四、类和对象之1、封装_issame(c1, c2)-优快云博客

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4 类和对象

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、放空调…

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

4.1 封装

4.1.1 封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一

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：

在设计类的时候，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1：**设计一个圆类，求圆的周长

示例代码：

//圆周率
const double PI = 3.14;

//1、封装的意义
//将属性和行为作为一个整体，用来表现生活中的事物

//封装一个圆类，求圆的周长
//class代表设计一个类，后面跟着的是类名
class Circle
{
public:  //访问权限  公共的权限

	//属性
	int m_r;//半径

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

int main() {

	//通过圆类，创建圆的对象
	// c1就是一个具体的圆
	Circle c1;
	c1.m_r = 10; //给圆对象的半径 进行赋值操作

	//2 * pi * 10 = = 62.8
	cout << "圆的周长为： " << c1.calculateZC() << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

**示例2：**设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号

示例2代码：

//学生类
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号
class Student {
public:    //访问权限 公共权限
	//类中的属性和方法 统称为 成员
	//属性--- 成员属性  成员变量 --- 变量
	string c_name;
	int c_id;
	//行为--- 成员函数  成员方法 --- 函数
	//显示
	void showStudent() {
		cout << "学生姓名：" << c_name << "\t学号：" << c_id << endl;
	}

	//赋值  --- 可在main  实例化对象后赋值
	/*void setName() {}*/
	//也可以用函数赋值
	void setfuzhi(string name,int id) {
		c_name = name;
		c_id = id;
	}
};
int main() {
	class Student stu1;    //实例化对象
	stu1.c_name = "张三";
	stu1.c_id = 2019307;
	//显示
	stu1.showStudent();  //学生姓名：张三  学号：2019307

	class Student stu2;
	stu2.setfuzhi("李四", 2020307);   //用函数赋值
	stu2.showStudent();  //学生姓名：李四  学号：2020307
	system("pause");
	return 0;
}

封装意义二：

类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制

访问权限有三种：

public 公共权限
protected 保护权限
private 私有权限

示例：

//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问 儿子可以访问父内的保护内容
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问 儿子不 可以访问父内的保护内容

class Person
{
	//姓名  公共权限
public:
	string m_Name;

	//汽车  保护权限
protected:
	string m_Car;

	//银行卡密码  私有权限
private:
	int m_Password;

public:
	void func()
	{
		m_Name = "张三";
		m_Car = "拖拉机";
		m_Password = 123456;
	}
};

int main() {

	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	//p.m_Car = "奔驰";  //保护权限类外访问不到
	//p.m_Password = 123; //私有权限类外访问不到

	system("pause");

	return 0;
}

4.1.2 struct和class区别

在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

区别：

struct 默认权限为公共
class 默认权限为私有

class C1
{
	int  m_A; //默认是私有权限
};

struct C2
{
	int m_A;  //默认是公共权限
};

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，访问权限是公共

	system("pause");

	return 0;
}

4.1.3 成员属性设置为私有

**优点1：**将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限

**优点2：**对于写权限，我们可以检测数据的有效性

示例：

class Person {
public:

	//姓名设置可读可写
	void setName(string name) {
		m_Name = name;
	}
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}


	//获取年龄 
	int getAge() {
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age) {
		if (age < 0 || age > 150) {
			cout << "你个老妖精!" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}

	//情人设置为只写
	void setLover(string lover) {
		m_Lover = lover;
	}

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

	string m_Lover; //只写  情人
};


int main() {

	Person p;
	//姓名设置
	p.setName("张三");
	cout << "姓名： " << p.getName() << endl;

	//年龄设置
	p.setAge(50);
	cout << "年龄： " << p.getAge() << endl;

	//情人设置
	p.setLover("苍井");
	//cout << "情人： " << p.m_Lover << endl;  //只写属性，不可以读取

	system("pause");

	return 0;
}

练习案例1：设计立方体类

设计立方体类(Cube)

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。

/*  设计立方体类(Cube)
	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。

	权限
	属性  长宽高  --- 属性设置为私有private  在用public提供方法接口
	方法  获取立方体面积、体积  用public获取长宽高 
*/

//1、创建立方体类
class Cube {
	//2、设计属性  设置为私有private  在用public提供方法接口
private:
	int m_l;  //长
	int m_w;  //宽
	int m_h;  //高

	//3、设计方法  获取立方体面积、体积  public获取长宽高
public:  //简化为一个函数设置长宽高、一个获取
	//设置长
	void setL(int l) {m_l = l;}
	//获取长 返回一整型
	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;}
	//获取立方体面积
	int getCalculateS() {
		return 2 * m_l * m_w + 2 * m_l * m_h + 2 * m_w * m_h;
	}
	//获取立方体体积
	int getCalculateV() {
		return m_l * m_w * m_h;
	}
	//4、分别用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等
	//成员函数 判断两个立方体是否相等
	bool isSameClass(Cube &c) {  //c1调用的这个方法  与c2比较
		if (m_l == c.getL() && m_w == c.getW() && m_h == c.getH()) {
			return true;
		}
		return false;
	}
};

//利用全局函数 判断两个立方体是否相等  判断真假用bool
bool isSame(Cube c1,Cube c2) { //传进来两个立方体  值传递是拷贝一份数据 引用就不用拷贝了
	//判断条件 获取的长宽高都相等
	if (c1.getH()==c2.getH() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getL() == c2.getL()) {
		return true;
	}
	return false;
}

int main() {

	Cube c1;
	c1.setL(10);
	c1.setW(10);
	c1.setH(10);
	cout << "c1的面积是：" << c1.getCalculateS() << endl;  //600
	cout << "c1的体积是：" << c1.getCalculateV() << endl;  //1000

	Cube c2;
	c2.setL(10);
	c2.setW(10);
	c2.setH(11);

	//利用全局函数 判断两个立方体是否相等
	bool ref1 = isSame(c1, c2);
	if (ref1) {
		cout << "c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else {
		cout << "c1和c2是不相等的" << endl;  
	}

	//利用成员函数 判断两个立方体是否相等  成员函数写在类中
	bool ref2 = c1.isSameClass(c2);  //c1调用的  与c2比较
	if (ref2) {
		cout << "成员函数 判断c1和c2是相等的" << endl;
	}
	else {
		cout << "成员函数 判断c1和c2是不相等的" << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

练习案例2：点和圆的关系

设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。

//设计一个圆形类（Circle），和一个点类（Point），计算点和圆的关系。
//点类  设置存储圆心
class Point {
public:
	//设置x坐标
	void setX(int x) {
		m_x = x;
	}
	//设置y坐标
	void setY(int y) {
		m_y = y;
	}
	//获取x坐标
	int getX() {
		return m_x;
	}
	//获取y坐标
	int getY() {
		return m_y;
	}
private:   //属性设置为私有
	int m_x;
	int m_y;	
};

//圆形类
class Circle {
public:
	//设置半径
	void setR(int r) {
		m_r = r;
	}
	//获取返回半径
	int getR() {
		return m_r;
	}
	//设置圆心  --- 圆心设置一个点  传进来一个点
	void setC(Point center) {
		//int m_center = center;  //不能用int  因为人家是类
		m_center = center;
	}
	//返回圆心  返回一个类
	Point getCenter() {
		return m_center;
	}
private:
	int m_r;//半径
	//核心：在类中可以让另一个类 作为本类中的成员
	Point m_center; //圆心
};


//判断点和园的关系
void isInCircle(Circle& c,Point &p) {  //传进来一个圆 一个点  用引用
	//计算两点之间距离的平方
	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
	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() {
	//创建圆心
	Point center;  //圆心
	center.setX(10);
	center.setY(0);

	//创建圆
	Circle c1;
	c1.setR(10);  //设置半径
	//设置圆心， 得先用点类
	c1.setC(center);

	//创建点
	Point p1;
	p1.setX(10);
	p1.setY(10);

	//判断圆与点的位置
	isInCircle(c1, p1);

	system("pause");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.1.4类拆开写

把点类和园类拆开写

创建一个头文件 Point.h ---- 函数声明

#pragma once   //防止重复包含
#include <iostream>
using namespace std;

//只函数声明
//点类  设置存储圆心
class Point {
public:
	//设置x坐标
	void setX(int x) ;
	//设置y坐标
	void setY(int y) ;
	//获取x坐标
	int getX() ;
	//获取y坐标
	int getY() ;
private:   //属性设置为私有
	int m_x;
	int m_y;	
};

在创建一个源文件 Ponit.cpp ---- 函数实现

#include "Point.h"  //包含自定义的头文件

//只保留函数的实现
//点类  设置存储圆心

//设置x坐标
//加Point:: 告诉她这是Point作用于下的成员函数
void Point::setX(int x) {
    m_x = x;
}
//设置y坐标
void Point::setY(int y) {
    m_y = y;
}
//获取x坐标
int Point::getX() {
    return m_x;
}
//获取y坐标
int Point::getY() {
    return m_y;
}

创建一个头文件 Circle.h ---- 函数声明

#pragma once
#include <iostream>
#include "Ponit.h"  //用到Ponit  包含这个类
using namespace std;

//圆形类
class Circle {
public:
	//设置半径
	void setR(int r) ;
	//获取返回半径
	int getR() ;
	//设置圆心  --- 圆心设置一个点  传进来一个点
	void setC(Point center) ;
	//返回圆心  返回一个类
	Point getCenter();
private:
	int m_r;//半径
	//核心：在类中可以让另一个类 作为本类中的成员
	Point m_center; //圆心
};

在创建一个源文件Circle.cpp ---- 函数实现

#include "Circle.h"

//圆形类

//设置半径
void Circle::setR(int r) {
    m_r = r;
}
//获取返回半径
int Circle::getR() {
    return m_r;
}
//设置圆心  --- 圆心设置一个点  传进来一个点
void Circle::setC(Point center) {
    //int m_center = center;  //不能用int  因为人家是类
    m_center = center;
}
//返回圆心  返回一个类
Point Circle::getCenter() {
    return m_center;
}

在点和园的主函数 .cpp中

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
#include "Circle.h"
#include "Point.h"

//判断点和园的关系
void isInCircle(Circle& c,Point &p) {  //传进来一个圆 一个点  用引用
	//计算两点之间距离的平方
	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
	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() {
	//创建圆心
	Point center;  //圆心
	center.setX(10);
	center.setY(0);

	//创建圆
	Circle c1;
	c1.setR(10);  //设置半径
	//设置圆心， 得先用点类
	c1.setC(center);

	//创建点
	Point p1;
	p1.setX(10);
	p1.setY(10);

	//判断圆与点的位置
	isInCircle(c1, p1);

	system("pause");
	return 0;
}