[C++]封装

一、封装的定义

封装是面向对象编程（OOP）的三大基本特性之一（封装、继承、多态）。它指的是将数据（属性）和操作这些数据的方法（函数）结合成一个独立的单元（类），并尽可能隐藏对象的内部细节，仅对外公开接口。这样做的目的是保护对象的数据，防止外部代码直接访问对象内部的数据结构，减少错误并简化复杂性。

二、封装的目的

1. 数据隐藏：保护对象的数据，避免外部直接访问，防止数据被非法修改。
2. 接口明确：通过公开有限的接口（方法），使外部代码只能通过这些接口与对象交互，从而明确对象的行为。
3. 模块化：将相关的数据和操作封装在一起，提高了代码的模块化和可重用性。

三、C++中实现封装的方法

1. 使用类（Class）：定义类时，将数据成员（属性）设为私有（private）或保护（protected），而将操作这些数据的方法设为公有（public）。这样，外部代码就无法直接访问类的私有成员，只能通过公有方法间接访问。

2. 访问修饰符：

   • public：任何外部代码都可以访问。
   • protected：只能在类本身、派生类（子类）中访问。
   • private：只能在类本身中访问，派生类也不能访问。

3. 构造函数和析构函数：通过构造函数初始化对象，通过析构函数清理对象占用的资源。它们也是封装的一部分，因为它们控制对象的生命周期。

四、示例

下面是一个简单的C++封装示例，展示了一个Rectangle（矩形）类的实现。

#include <iostream>  
  
class Rectangle {  
private:  
    double width;  // 矩形的宽  
    double height; // 矩形的高  
  
public:  
    // 构造函数  
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}  
  
    // 设置宽度  
    void setWidth(double w) {  
        width = w;  
    }  
  
    // 获取宽度  
    double getWidth() const {  
        return width;  
    }  
  
    // 设置高度  
    void setHeight(double h) {  
        height = h;  
    }  
  
    // 获取高度  
    double getHeight() const {  
        return height;  
    }  
  
    // 计算面积  
    double getArea() const {  
        return width * height;  
    }  
};  
  
int main() {  
    Rectangle rect(5.0, 10.0);  
    std::cout << "Rectangle area: " << rect.getArea() << std::endl;  
    rect.setWidth(7.0);  
    std::cout << "New Rectangle area: " << rect.getArea() << std::endl;  
    return 0;  
}

 在这个例子中，Rectangle类将width和height属性设为私有，外部代码无法直接访问它们。相反，我们通过公有方法（如setWidth、getHeight和getArea）来访问和修改这些私有属性。这种方式实现了数据的封装，同时提供了清晰的接口供外部使用。