教C语言高手学C++（02）

类就是封装
大师：用集成电路搞设计，你比较熟悉吧？
小蔡：那当然了。我们接触硬件还是比较多的。一块集成电路，就是一个功能模块，我们根据需要选择各个模块，通过连线把它们连接起来，就够构成了整个系统。
大师：其实软件设计，何尝也不是集成电路的设计思想呢。
我们设计整个系统的时候，也是分解策略，把整个系统，分解成若干的功能模块，然后分别实现，最后联合起来调试。
小蔡：还真是这个道理。
大师：那你说，那个语法特点，最像集成电路呢？
小蔡开始谨慎起来：
“对C语言来说，当然是函数这种语法了。一个函数，就是一个功能模块，就像集成电路一样，可以被重复调用，就像系统中使用相同的集成电路一样。”
“聪明！”大师微笑，
“看来你的C语言基础确实不错。
的确是这样的，函数算一个功能模块的集合。并不是每个函数，都那么的内聚，大多数函数，在操作的时候，常常要依赖系统中其他变量的结果，或者说，要改变系统中某个变量的值。
”
小蔡有些疑惑：你举一个案例。
大师说：你看前面的案例：
“       int deprint(char *s){  if(noisy) printf(……)； }。这段代码，就根据noisy这个变量的值来决定运行状态。”
小蔡突然有些明白了：对，你看，on()和off()两个函数的执行，还改变了noisy的值。
大师接口到：对阿，实际上，deprint()，on()和off() 这样的函数，关系非常紧密，都和noisy这个变量息息相关。他们的耦合相关性如此之强，但是C语言，居然没有提供一种机制，把他们聚合在一起，成为一个模块。
小蔡有些感慨：对啊，我们在编写有些模块的时候，常常把一些全局变量和函数放在同一个文件中，以形成单独模块。而实际上，C++提供的classs这种封装方式，把相关的函数和变量，聚合在一起，成为一个独立的模块。更加方便了。
“哈哈，孺子可教。你现在明白class的第一个特性，封装的意义了吧?”大师笑道。
“嗯，基本明白了，我以后，在程序中，就会用到这种特性，把相关的函数和变量，封装在同一个类中。这样还不容易出错。”小蔡感叹道。
“对，所以，封装是面向对象的第一个重要特点。”大师总结道，
“这使得我们使用别人的功能模块的时候，也要简单很多，告诉我们有哪些类，每个类实现了那些功能即可。”
 <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

另外一个视角看类
“你的理解能力很强。实际上，我们使用class这种机制，还有另外一层意思。更加接近描述真实的物理世界。”
大师徐徐到：“在C中，我们如何描述客观世界呢？比如，一辆汽车。”
小蔡：当然是用struct，我们分别记录汽车的长，高，宽等特性，有几个轮子，发动机型号……等等。
大师点头：“对，其实客观事物，总有这样那样的属性，我们可以抽象成int，float，char等类型来描述，然后集合起来，成为一种新的类型即可。”
“但是，这只是一种数据的描述，万事万物皆对象，对象除了这些数据属性之外，还有很多行为，这些行为，我们把他们抽象成各种函数，在C++中，我们叫他们方法。”
“任何对象，都是由属性和方法构成，但是，C语言基本上把他们隔离开了，C++只不过把它们自然的聚合在一起。”
“class，就是一种更接近客观事物的抽象，你说是不是？”
小蔡点头：对，其实，这是和前面的观点相一致的。比如我们编写的链表程序，头、尾，是他们的属性，查找，插入……等是他们的方法。我们把它们封装在一起，更接近我们大脑中链表的抽象情况。
“呵呵，你学得很快。”大师比较高兴，“我们来看看具体的语法吧。
 

类类型用关键字class定义。简单地说，用这个关键字定义的类型都称作类。比如，我们要描述计算机屏幕上的一个点，具体的语法形式如下，大师在纸上写了一个类：
class Point

{           

private:

   int Px, Py;

public:

   Point() {Px = Py = 0; }

   Point(int x, int y) {Px = x, Py = y; }

   int &x(int );

   int &y(int );

   int drawMe ( );

   int clearMe( );

};

你看，class关键字，后面加入类型名，然后用{ }；把它们封装起来的这些内容，都是class的属性或者方法。
你第一次学习C++，最重要就是要明白这点。
其次，public：范围所定义的这些成员，不管属性还是方法，当然，一般是方法，是可以访问的，private：范围内定义的，是内部使用，不可访问。也就是说，
Point apoint；
apoint.Px=10；
后面这句，是不容许的。public和private的区别，是你要记住的第二点。
“嗯，其实我看过一点C++语法图书，private相当于模块内的局部变量，只有class内可以使用，外面是不可见的。”小蔡说道。
 

“对，从封装的角度，也是可以这么理解的。”
大师转向计算机，
“好了，具体类如何使用，我们到计算机上，给你一个完整的案例吧。”
说完，大师在屏幕上写了如下的代码：
 

#include <iostream.h>

 

class Point

{

public:

    Point( ) { _x=0; _y=0; }

    Point( int x, int y);

 

private:

    int _x,_y;

 

public:

   int x() { return _x; }

   int y() { return _y; }

 

   void Show() ;

 

};

 

Point::Point(int x,int y)   

{

    _x=x;

    _y=y;

}

void Point::Show()    //在类的外部实现类中定义的成员函数

{

    cout << x() << "," << y() << "\n";

}

 

int main()

{

   Point pt1, pt2(25,64);

   pt1.Show();

   pt2.Show();

 

   cout<<"\n";

 

   Point *ptrPoint=new Point;

   ptrPoint->Show();

 

   return 0;

}

然后执行的结果出来：
<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><?xml:namespace prefix = w ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:word" />

 

“小蔡，上面的代码中，在成员函数Show（）调用了其它成员函数x（）和y（），并不需要使用成员选择符，从某种程度上说，也是因为他们在同一个模块内，使用了this指针。这些调用的隐含意义是this->x（）和this->y（）。”
“然而在主函数main（）中调用成员函数Show（）必须使用对象名pt1、pt2和成员选择符（．）；另外，ptrPoint指向的对象的成员函数的调用使用的是成员选择符（->）。”
“这是我今天希望你记住的第三点。”
“好的，”小蔡点头在纸上记录。
“好了”，大师开始结束今天的讲课，“this指针的详细用法，你先回去看看书；另外，为啥运行结果图中：为什么pt1.Show()和ptrPoint->Show()运行结果一样？还有，为什么有的成员函数的定义和实现在一起？这三个内容，我下次讲课之前，先要考你哦，你回去准备一下吧。”