內容來自小破站《黑馬程序員C++》復習自用

【學習筆記】C++ 核心編程（二）類和對象——封裝

• 4 類和對象
• • 4.1 封裝
  • • 4.1.1 封裝的意義（一）
    • 4.1.1 封裝的意義（二）
    • 4.1.2 struct和class的區別
    • 4.1.3 成員屬性設置為私有
    • 4.1.4 封裝案例一： 設計立方體類
    • 4.1.5 封裝案例二：點和圓的關系
    • 4.1.6 如何將點類圓類放到別的文件里，通過寫聲明，寫實現
  • 4.2 對象的初始化和清理（見后續更新...）
  • • 4.2.1 構造函數和析構函數（見后續更新...）

4 類和對象

C++面向對象的三大特性：封裝、繼承、多態
C++認為，萬事萬物皆為對象，對象上有其屬性和行為
例如：
人可以作為對象，屬性有姓名、年齡、身高、體重，行為有走、跑、唱歌、干飯；
車可以作為對象，屬性有輪胎、車燈、方向盤，行為有載人、放音樂、飄逸；

具有相同性質的對象，我們可以抽象的成為類，人屬于人類，車屬于車類。

4.1 封裝

封裝是C++面向對象的三大特性之一。

4.1.1 封裝的意義（一）

將屬性和行為作為一個整體，表現生活中的事務

將屬性和行為加以權限進行控制

語法：class 類名{ 訪問權限: 屬性 / 行為 };

需求：設計一個圓類，求圓的周長

#include <iostream> using namespace std; //圓周率 const double PI = 3.14; //設計一個圓類，求圓的周長 //求圓的周長： 2*PI*半徑 //class代表要設計一個類，類后邊緊跟著的就是類名稱 class Circle {//訪問權限//公共權限 public://屬性：半徑int m_r;//行為：獲取圓的周長double calculateZC(){return 2 * PI * m_r;} }; int main() {//通過圓類，來創建具體的圓（對象）//實例化：通過一個類，創建一個對象的過程Circle c1;//Circle是類，c1是具體對象名字 //給圓對象的屬性進行賦值c1.m_r = 10;cout << "圓的周長為：" << c1.calculateZC() << endl;system("pause");return 0; }

練習案例
需求：設計一個學生類，屬性有姓名和學號，可以給姓名和學號賦值，可以顯示學生的姓名和學號。

#include <iostream> using namespace std; #include <string> //學生類 class student { public: //公共權限//屬性string m_name;//姓名int m_id;//學號//行為：顯示姓名學號void showStudent() {cout << "姓名：" << m_name << endl;cout << "學號：" << m_id << endl;} }; int main() {//創建一個具體的學生（實例化對象）student s1;s1.m_name = "Siri";s1.m_id = 2025302040;//顯示學生信息s1.showStudent();system("pause");return 0; }

除了這種賦值方式，還有一種，可以通過函數的行為來給姓名賦值。

#include <iostream> using namespace std; #include <string> //學生類 class student { public: //公共權限//屬性string m_name;//姓名int m_id;//學號//給姓名賦值void setName(string name) {m_name = name;}void setID(int id) {m_id = id;}//行為：顯示姓名學號void showStudent() {cout << "姓名：" << m_name << endl;cout << "學號：" << m_id << endl;} }; int main() {//創建一個具體的學生（實例化對象）student s1;s1.setName("Siri");s1.setID(2025302040);//顯示學生信息s1.showStudent();system("pause");return 0; }

》》》專業術語擴展：》》》

類中的屬性和行為，統一成為成員；

屬性，也稱成員屬性、成員變量；

行為，也稱成員函數、成員方法；

4.1.1 封裝的意義（二）

類在設計的時候，可以把屬性和行為放在不同的權限下，加以控制，但是什么時候用什么權限
訪問權限有三種：

public 公共權限 類內可以訪問，類外可以訪問

protected 保護權限 類內可以訪問，類外不可以訪問（兒子也可以訪問父親中的保護內容）

private 私有權限 類內可以訪問，類外不可以訪問（兒子不可以訪問父親中的私有內容）

#include <iostream> using namespace std;class Persion { public: //公共權限string m_Name; //姓名 protected: //保護權限string m_Car; //汽車 private:int m_Password; //銀行卡密碼public: //也可以用private:都屬于類內，但是void func()也無法訪問了void func(){m_Name = "張三";m_Car = "拖拉機";m_Password = 123456; //類內可以訪問} }; int main() {//實例化一個具體的對象Persion p1;p1.m_Name = "里斯";p1.m_Car = "Benz"; //保護權限內容，在類外無法訪問p1.m_Password = 222; //私有權限內容，在類外無法訪問system("pause");return 0; }

4.1.2 struct和class的區別

在C++中struct和class唯一的區別就在于【默認的訪問權限不同】

struct 默認權限為公共 （死抓科特）

class 默認權限為私有 （克拉斯）

#include <iostream> using namespace std; class C1 //在上邊沒有寫任何的public權限 {int m_A;//默認權限 是 私有 }; struct C2 {int m_A;//默認權限 是 公共 }; int main() {C1 c1;C2 c2;c1.m_A = 100;c2.m_A = 100;system("pause");return 0; }

4.1.3 成員屬性設置為私有

優點1：將成員屬性設置為私有，可以自己控制讀寫權限
優點2：對于讀寫權限，我們可以檢測數據的有效性

#include <iostream> using namespace std; //成員屬性設置為私有//設計人類 class Person { public://設置姓名（寫）void setName(string name) //相當于提供類一個公共成員函數，側面給屬性進行賦值{m_Name = name;}//獲取姓名（讀）string getName(){return m_Name;}//獲取年齡（只讀）int getAge(){m_Age = 0; //初始化0return m_Age;//(只讀狀態)}// 設置情人（只寫）void setLover(string lover){m_Lover = lover;}private:string m_Name;int m_Age;string m_Lover; }; int main() {Person p;;p.setName("AA");cout << "姓名" << p.getName() << endl;//p.m_Age = 18;(錯)//p.setAge(18); (錯)cout << "年齡" << p.getAge() << endl;cout << "不可以修改年齡值，因為再private私有權限下"<< endl << endl;//設置情人的名字p.setLover("BB");cout << "情人,可寫不可讀" << endl;system("pause");return 0; }

年齡可讀可寫：

#include <iostream> using namespace std; //成員屬性設置為私有//設計人類 class Person { public://獲取年齡（可讀可寫0-150歲）int getAge(){return m_Age;}//設置年齡，提供一個對外接口void setAge(int age){if (age < 0 || age >150){m_Age = 0;cout << "你這個老妖精" << endl;return;}m_Age = age;}private:int m_Age; }; int main() {Person p;p.setAge(1000);cout << "年齡" << p.getAge() << endl;system("pause");return 0; }

4.1.4 封裝案例一： 設計立方體類

設計立方體類（Cube）

求出立方體的表面積和體積

分別用 全局函數 和 成員函數 半段兩個立方體是否相等。

創建第一個立方體：

#include <iostream> using namespace std; //立方體類設計 // 1. 創建立方體類 // 2. 設計屬性 // 3. 設計行為 獲取立方體的面和和體積 class Cube { public://設置長寬高void setL(int l) {m_L = l;}void setW(int w) {m_W = w;}void setH(int h) {m_H = h;}//獲取長寬高int getL() {return m_L;}int getW() {return m_W;}int getH() {return m_H;}//獲取立方體的表面積和體積int calculateS(){return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W;}int calculateV(){return m_L * m_W * m_H;}private:int m_L;int m_W;int m_H;//長寬高 };int main() {//實例化一個立方體C1的對象Cube c1;c1.setL(10);c1.setW(10);c1.setH(10);cout << "calculateS = " << c1.calculateS() << endl << endl;cout << "calculateV = " << c1.calculateV() << endl << endl;system("pause");return 0; }

利用全局函數判斷：

#include <iostream> using namespace std;//立方體類設計 // 1. 創建立方體類 // 2. 設計屬性 // 3. 設計行為 獲取立方體的面和和體積 // 4. 分別利用全局函數和成員函數，判斷兩個立方體是否相等 class Cube { public://設置長寬高void setL(int l) {m_L = l;}void setW(int w) {m_W = w;}void setH(int h) {m_H = h;}//獲取長寬高int getL() {return m_L;}int getW() {return m_W;}int getH() {return m_H;}//獲取立方體的表面積和體積int calculateS(){return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W;}int calculateV(){return m_L * m_W * m_H;}private:int m_L;int m_W;int m_H;//長寬高 };//利用全局函數判斷兩個立方體是否相等 bool isSame(Cube &c1, Cube &c2) //沒有&屬于值傳遞，值傳遞的時候會拷貝出來一份數據//為了方便，采用引用的方式，直接使用原始的數據 {if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH()){return true;}return false; } int main() {//實例化一個立方體C1的對象Cube c1;c1.setL(10);c1.setW(10);c1.setH(10);cout << "calculateS = " << c1.calculateS() << endl << endl;cout << "calculateV = " << c1.calculateV() << endl << endl;//創建第二個立方體Cube c2;c2.setL(10);c2.setW(10);c2.setH(10);bool ret = isSame(c1, c2);if (ret){cout << "c1 = c2" << endl;}else{cout << "c1 != c2" << endl << endl;}system("pause");return 0; }

我們管class類里邊的東西叫做成員，下面利用成員函數判斷：

#include <iostream> using namespace std;//立方體類設計 // 1. 創建立方體類 // 2. 設計屬性 // 3. 設計行為 獲取立方體的面和和體積 // 4. 分別利用全局函數和成員函數，判斷兩個立方體是否相等 class Cube { public://設置長寬高void setL(int l) {m_L = l;}void setW(int w) {m_W = w;}void setH(int h) {m_H = h;}//獲取長寬高int getL() {return m_L;}int getW() {return m_W;}int getH() {return m_H;}//獲取立方體的表面積和體積int calculateS(){return 2 * m_L * m_W + 2 * m_L * m_H + 2 * m_H * m_W;}int calculateV(){return m_L * m_W * m_H;}//利用成員函數判斷兩個立方體bool isSameByClass(Cube& c)//只需要傳一個立方體，然后拿另一個立方體來比較{if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()){return true;}return false;}private:int m_L;int m_W;int m_H;//長寬高 };//利用全局函數判斷兩個立方體是否相等 bool isSame(Cube &c1, Cube &c2) //沒有&屬于值傳遞，值傳遞的時候會拷貝出來一份數據//為了方便，采用引用的方式，直接使用原始的數據 {if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH()){return true;}return false; } int main() {//實例化一個立方體C1的對象Cube c1;c1.setL(10);c1.setW(10);c1.setH(10);cout << "calculateS = " << c1.calculateS() << endl << endl;cout << "calculateV = " << c1.calculateV() << endl << endl;//創建第二個立方體Cube c2;c2.setL(10);c2.setW(10);c2.setH(11);//利用全局函數判斷bool ret = isSame(c1, c2);if (ret){cout << "全局函數判斷結果：c1 = c2" << endl;}else{cout << "全局函數判斷結果：c1 != c2" << endl << endl;}//利用成員函數判斷ret = c1.isSameByClass(c2);if (ret){cout << "成員函數判斷結果：c1 = c2" << endl;}else{cout << "成員函數判斷結果：c1 != c2" << endl << endl;}system("pause");return 0; }

如果是全局函數，要傳兩個立方體進行對比，而成員函數只需要傳一個就好了。

4.1.5 封裝案例二：點和圓的關系

描述：設計一個圓形類（Circle）和一個點類（Point），計算點和圓的關系。

點和圓的關系判斷：

#include <iostream> using namespace std; //判斷點和圓的關系案例 //核心：在類中，可以讓另一個類，作為本類的成員 //點類，自定義的數據類型 class Point { public: //對外提供公共接口void setX(int x) //設置 X 坐標{m_X = x;}int getX() //獲取 X 坐標{return m_X;}void setY(int y){m_Y = y;}int getY(){return m_Y;} private: //屬性：XY坐標int m_X;int m_Y; }; //圓類 class Circle { public:void setR(int r) //設置半徑{m_R = r;}int getR(){return m_R;}void setCenter(Point center) //設置圓心{m_Center = center;}Point getCenter(){return m_Center;}private:int m_R;Point m_Center; //上去自己創建一個數據類型，里邊包含XY坐標 };//判斷點和圓的關系 void isInCircle(Circle& c, Point& p) {//先計算兩點之間距離的平方int distance =(c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) +(c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());//計算半徑的平方int rDistance = c.getR() * c.getR();//判斷if (distance == rDistance){cout << "點在圓上" << endl;}else if (distance < rDistance){cout << "點在圓外" << endl;}else{cout << "點在圓內" << endl;} }int main() {//創建一個圓Circle c;c.setR(10);Point center;center.setX(10);center.setY(0);c.setCenter(center);//創建一個點Point p;p.setX(10);p.setY(10);//判斷關系isInCircle(c, p);system("pause");return 0; }

4.1.6 如何將點類圓類放到別的文件里，通過寫聲明，寫實現

大量注釋

Crtl + K + C

首先我們創建兩個新文件，一個.h頭文件，一個.cpp源文件




先在.h頭文件中先寫以下內容

#pragma once //防止頭文件重復包含 # include<iostream> //標準的輸入輸出 using namespace std; //標準的命名空間

然后把點類內容粘貼過來
一般，在一個類設計的時候，我們只需要聲明就可以了，把實現的都刪掉

然后再聲明之后加一個分號，以補全。即：

#pragma once //防止頭文件重復包含 # include<iostream> //標準的輸入輸出 using namespace std; //標準的命名空間//點類，自定義的數據類型 class Point //只留下函數的聲明和變量的聲明就可以了 { public: //對外提供公共接口void setX(int x); //設置 X 坐標int getX(); //獲取 X 坐標void setY(int y);int getY();private: //屬性：XY坐標int m_X;int m_Y; };

在.cpp源文件里邊：

#include"point01.h" //先包含以下剛剛創建的.h頭文件

然后把整個類代碼再粘貼過來一次
刪掉class，刪掉private：
出現情況：

因為現在寫在這里，是一個全局函數，但是我們的setX應該是成員函數,加上Point::，代表這是Point作用域下的函數
寫成：

void Piont::setX(int x) {m_X = x; }

整體縮進：

Shift + Tab

即：

#include"point01.h" //先包含以下剛剛創建的.h頭文件 void Point::setX(int x) //設置 X 坐標 {m_X = x; } int Point::getX() //獲取 X 坐標 {return m_X; } void Point::setY(int y) {m_Y = y; } int Point::getY() {return m_Y; }

這樣point拆分出來的份文件就寫好了，在測試文件最上邊包含一下頭文件。

#include"point01.h"

最后測試代碼：

#include <iostream> using namespace std; #include"point01.h" //圓類 class Circle { public:void setR(int r) //設置半徑{m_R = r;}int getR(){return m_R;}void setCenter(Point center) //設置圓心{m_Center = center;}Point getCenter(){return m_Center;}private: //核心，在類中，可以讓另一個類，作為本類的成員int m_R;Point m_Center; //上去自己創建一個數據類型，里邊包含XY坐標 };//判斷點和圓的關系 void isInCircle(Circle& c, Point& p) {//先計算兩點之間距離的平方int distance =(c.getCenter().getX() - p.getX()) * (c.getCenter().getX() - p.getX()) +(c.getCenter().getY() - p.getY()) * (c.getCenter().getY() - p.getY());//計算半徑的平方int rDistance = c.getR() * c.getR();//判斷if (distance == rDistance){cout << "點在圓上" << endl;}else if (distance < rDistance){cout << "點在圓外" << endl;}else{cout << "點在圓內" << endl;} }int main() {//創建一個圓Circle c;c.setR(10);Point center;center.setX(10);center.setY(0);c.setCenter(center);//創建一個點Point p;p.setX(10);p.setY(10);//判斷關系isInCircle(c, p);system("pause");return 0; }

4.2 對象的初始化和清理（見后續更新…）

4.2.1 構造函數和析構函數（見后續更新…）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【学习笔记】C++ 核心编程（二）类和对象——封装的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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