[C++核心编程] 4.1、类和对象-封装

最新推荐文章于 2023-01-24 17:23:02 发布

YEGE学AI算法

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分类专栏： C++

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文章目录

- 4 类和对象
- - 4.1 封装

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
class Student {
public:
	void setName(string name) {
		m_name = name;
	}
	void setID(int id) {
		m_id = id;
	}

	void showStudent() {
		cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
	}
public:
	string m_name;
	int m_id;
};

int main() {

	Student stu;
	stu.setName("德玛西亚");
	stu.setID(250);
	stu.showStudent();

	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
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问

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。

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

class Cube{
public:
    int setL(int l){
        m_L = l;
    }
    int getL(){
        return m_L;
    }

    int setW(int w){
        m_W = w;
    }
    int getW(){
        return m_W;
    }

    int setH(int h){
        m_H = h;
    }
    int getH(){
        return m_H;
    }

    int clculateS(){
        return 2*m_L*m_W + 2*m_W*m_H + 2*m_L*m_H;
    }

    int clculateV(){
        return m_H*m_W*m_L;
    }

    bool isSameByClass(Cube &c){
        if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW()&& m_W == c.getH()){
        return true;
    }
    return false;
    }

private:
    int m_L;
    int m_W;
    int m_H;

};

bool isSame(Cube &c1,Cube &c2){
    if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW()&&c1.getH() == c2.getH()){
        return true;
    }
    return false;
}

int main(){

    Cube c1;
    c1.setL(10);
    c1.setH(10);
    c1.setW(10);
    cout << "area: " << c1.clculateS() << endl;
    cout << "volume: " << c1.clculateV() << endl;

    Cube c2;
    c2.setL(10);
    c2.setH(20);
    c2.setW(10);
    bool ret = isSame(c1,c2);
    if(ret){
        cout << "c1 == c2" <<endl;
    }
    else
    {
        cout << "c1 != c2" << endl;
    }

    bool ret1 =c1.isSameByClass(c2);
    if(ret1){
        cout << "c1 == c2" <<endl;
    }
    else
    {
        cout << "c1 != c2" << endl;
    }
}

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。

#include<iostream>
using namespace std;


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;
};


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;
    Point m_Center;

};

void isInCircle(Circle &c,Point &p){
    int distance = (c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) + (c.getCenter().getY() - p.getY())*(c.getCenter().getY() - p.getY());
    int rDistance = c.getR() * c.getR();
    if (distance == rDistance){
        cout << "point == circle" << endl;
    }
    else if (distance < rDistance){
        cout << "point in circle" << endl;
    }
    else{
        cout << "point out circle" << endl;
    }
}


int main(){
    Circle c;
    c.setR(10);
    Point center;
    center.setX(10);
    center.setY(0);
    c.setCenter(center);
   
    Point p;
    p.setX(10);
    p.setY(9);


    isInCircle(c,p);

}

``

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