C++类成员的访问权限以及类的封装
访问权限
c++中提供了三种成员访问限定符:
public:公有
private:私有
protected:受保护
Java、C# 程序员注意,C++ 中的 public、private、protected 只能修饰类的成员,不能修饰类,C++中的类没有共有私有之分。
在类的内部(定义类的代码内部),无论成员被声明为 public、protected 还是 private,都是可以互相访问的,没有访问权限的限制。
在类的外部(定义类的代码之外),只能通过对象访问成员,并且通过对象只能访问 public 属性的成员,不能访问 private、protected 属性的成员
本节重点讲解 public 和 private,protected 将在继承中讲解。
下面通过一个 Student 类来演示成员的访问权限:
#include <iostream>
using namespace std;
//类的声明
class Student{
private: //私有的
char *m_name;
int m_age;
float m_score;
public: //共有的
void setname(char *name);
void setage(int age);
void setscore(float score);
void show();
};
//成员函数的定义
void Student::setname(char *name){
m_name = name;
}
void Student::setage(int age){
m_age = age;
}
void Student::setscore(float score){
m_score = score;
}
void Student::show(){
cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<",成绩是"<<m_score<<endl;
}
int main(){
//在栈上创建对象
Student stu;
stu.setname("小明");
stu.setage(15);
stu.setscore(92.5f);
stu.show();
//在堆上创建对象
Student *pstu = new Student;
pstu -> setname("李华");
pstu -> setage(16);
pstu -> setscore(96);
pstu -> show();
return 0;
}
类的声明和成员函数的定义都是类定义的一部分,在实际开发中,我们通常将类的声明放在头文件中,而将成员函数的定义放在源文件中。
类中的成员变量 m_name、m_age 和m_ score 被设置成 private 属性,在类的外部不能通过对象访问。也就是说,私有成员变量和成员函数只能在类内部使用,在类外都是无效的。
成员函数 setname()、setage() 和 setscore() 被设置为 public 属性,是公有的,可以通过对象访问。
private 后面的成员都是私有的,直到有 public 出现才会变成共有的;public 之后再无其他限定符,所以 public 后面的成员都是共有的。
成员变量大都以m_开头,这是约定成俗的写法,不是语法规定的内容。以m_开头既可以一眼看出这是成员变量,又可以和成员函数中的形参名字区分开。
类的封装
private 关键字的作用在于更好地隐藏类的内部实现,该向外暴露的接口(能通过对象访问的成员)都声明为 public,不希望外部知道、或者只在类内部使用的、或者对外部没有影响的成员,都建议声明为 private。
此处注意内部与接口的概念,在上例中,接口即为public型的setname setage setscoar 和 show 四个函数,它们提供了外界代码访问和修改类中private成员的通道。
根据C++软件设计规范,实际项目开发中的成员变量以及只在类内部使用的成员函数(只被成员函数调用的成员函数)都建议声明为 private,而只将允许通过对象调用的成员函数声明为 public。
我们可以额外添加两个 public 属性的成员函数,一个用来输入(修改)成员变量的值,一个用来输出(调用)成员变量的值。 上面的代码中,setname()、setage()、setscore() 函数就用来设置成员变量的值;如果希望获取成员变量的值,可以再添加三个函数 getname()、getage()、getscore()。
给成员变量赋值的函数通常称为 set 函数,它们的名字通常以set开头,后跟成员变量的名字;读取成员变量的值的函数通常称为 get 函数,它们的名字通常以get开头,后跟成员变量的名字。
除了 set 函数和 get 函数,在创建对象时还可以调用构造函数来初始化各个成员变量,不过构造函数只能给成员变量赋值一次,以后再修改还得借助 set 函数。
这种将成员变量声明为 private、将部分成员函数声明为 public 的做法体现了类的封装性。所谓封装,是指尽量隐藏类的内部实现,只向用户提供有用的成员函数。