C++｜深入了解類的封裝與資料隐藏

封裝不單純隻是提供一個封皮，封裝的是資料抽象出的屬性與行為，封裝提供了通路控制，可以實作資料隐藏與通路接口，封裝提供了作用域與命名空間的界定。封裝讓資料的顆粒度變得更大，有利于程式的積木式搭建。當然，封裝也是繼承與多态的基石。

class ClassName // member encapsulation, data hiding through access level
  // a base address, name expanding, namespace, scope
{ // {}形成封裝，有資料隐藏，有接口
private: // private與{}一起形成資料隐藏，{}外面的部分(包括其子類)無法通路{}内的pvivate部分
             // （可以被内部的部分通路）
             // but not private for friends of functions or classes
    // Declarations of private
    // members appear here.
protected: // 本類、子類成員函數、友元可以通路，此外，外部不能被通路
public: // public部分形成封裝的接口，與外界互動
    // Declarations of public
    // members appear here.
    // static members // 由類名即可以通路，類名相當于命名空間或辨別符擴充（name expanding）
    // virtual functions // 被繼承重載時可擴充
    // abstract class(virtual and "=0" notation) forms interface
    // friend ostream &operator << (ostream &, const className &);
}; // 盡量暴露方法，不要暴露資料
// static data member must be defined outside the class declaration
// Separating a class into specification and implementation files
// 在外定義成員需使用作用域限定操作符（scope resolution operator）::限定成員名稱
// ReturnType ClassName :: functionName ( ParameterList ){} // member name extending           

示意圖：

一個簡單執行個體：

class Rectangle
{
private:
    double width;
    double length;
    static int counting;
public:
    void setWidth(double);
    void setLength(double);
    double getWidth() const;
    double getLength() const;
    double getArea() const;
    friend ostream &operator << (ostream &, const Rectangle &);
};
int Rectangle::counting = 0;           

不同繼承方式形成的通路權限：

執行個體：

#include <stdio.h>
class A{
private:
    int x;
protected:
    int y;
public:
    int z;
    A(int a,int b,int c){
        x=a;
        y=b;
        z=c;
    }
};
class B:private A{
private:
    int p;
public:
    B(int a,int b,int c,int d):A(a,b,c){p=d;}
    int sum(){
        return  y+z;
    }
};
main()
{
    A a(1,2,3);
    printf("%d\n",a.z); // 3
    B b(1,2,3,4);
    printf("%d\n",b.sum());// 5
    //printf("%d\n",b.z);
    getchar();
}           

類封裝形成的資料隐藏可以保證資料的安全性、完整性。在保證接口的穩定性後， 當外部隻通路接口時，接口實作的改變以及private部分的變更，都無須變更已使用該類接口的代碼。

－End－