类的封装性和信息隐藏.ppt

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1、1/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 类的封装性 封装 （ encapsulation）是面向对象的三要素之一（其它 两个是 继承 和 多态 ），它有两层含义（ p.39）： 将 数据 （属性）和 函数 （行为）放在一个独立的类 中，使类成为一个独立的单元。 通过访问限定符（ private等）实现对 信息的隐藏或 公开 ，隐藏类的内部实现。而留下一些 接口 （ public 的成员函数）与外界进行信息交换（外界要想访问某 个成员只能通过接口实现）。 2/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 当类的设计者改变了类的内部实现时，但只要接口不 变，对于类的使用者而言

2、，没有任何影响。这就是所谓 的“ 接口和实现的分离 ”（ p.63）。 那么什么是封装？简单地说， 封装 就是将数据和函数 放在一起，将不想让外界看到的内容（通常是数据）声 明为 private的，不允许外界存取。外界要想访问的话， 只能通过类留给外部的接口。 3/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 类声明和类实现的分离 通常情况下常常将类的声明文件放在一个头文件（ .h） 中，而将类的实现文件放在另一个文件实现（ .cpp）中， 这样不同的使用者在使用这个类的时候只需在自己的程 序中将类的声明文件 #include进来即可（ p.64，演示编写 日期管理程序 ）。 使用 VC

3、编译器中的 classview查看类和 fileview查看文件。 使用 VC编译器的添加功能添加类和类的成员。 4/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 类的 SetXXX和 GetXXX 封装的一个原则是：“ 信息的最小化公开 ”，所以在 理想状态下，通常将 所有的数据都声明为 private（因为 随便对类的内部数据进行更改是很危险的），如果想改 变和得到某个数据的话，那么使用相应的接口进行访问 （ Effective C+：条款 18、条款 20）。 通常设置数据的接口命名为 SetXXX（如： void Date:SetYear(int y)），而将得到数据的接口称为

4、GetXXX（如： int Date:GetYear()）。 5/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 成员的存储方式 考虑这样两个问题： 问题 1：使用 Date类来定义两个对象 d1和 d2，那么 d1和 d2两个对象在内存中的存储状态是否如 p.52-图 2.4中所示呢？即数据成员和成员函数是否都存放在 对象中呢？ 问题 2： d1和 d2调用相同的成员函数，为什么显示 结果不一样？它们调用的是同一段代码吗？ 6/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 其实上述两个问题实际上是一个问题：对象空间中仅 存储数据成员，而类的成员函数代码不会存储在对象中。 用一个类的

5、不同对象调用成员函数时，调用的是同一段 函数代码。 既然成员函数的代码不会存储在对象内部，那么它和 普通的函数除了形式上的区别，主要的区别是什么呢？ 既然调用的是同一段代码，为什么显示不同的结果？ 7/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 成员函数和普通函数的最主要区别 在编译器的角度来看，成员函数和普通函数是没有本 质区别的， 成员函数只不过是为了封装的需要，而在形 式上放在了类中 。它们之间除了前面讲的形式上的区别 外，最主要的区别如下： 成员函数 暗自 具备了一个从编译器传过来的指向类 对象的 this指针 。通过它成员函数可以操作对象的数 据成员。 8/13 2021年

6、1月 24日星期日 面向对象方法 this指针 this指针（ p.87）！是不是听起来很神奇，而这个 this指 针恰恰是前面 问题 2（同一个类的不同对象调用同一成 员函数时，执行的是同一段代码，结果不同）的关键： Date d1,d2; if(d1.SetDate(-100,10,2) d1.ShowDate(); if(d2.SetDate(1999,10,1) d2.ShowDate(); 9/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 在上面的例子中，当调用成员函数时，系统会“ 偷偷 地 ”为成员函数传递一个指向当前对象的指针 this， 在这里 this相当于对象自己，如

7、下所示： d1.SetDate(-100,10,2) SetDate(this,-100,10,2)；在 这里 this指向 d1，同理 d2.SetDate(1999,10,1) SetDate(this,1999,10,1)；这里 this指向 d2。 形参 this的类型为 Date *。 10/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 指针 this的用途 在如下情况下，可以显示（ explicit）的调用 this指针： bool Date:SetMonth(int month) if(month 0) return false; else if(month month =

8、 month; else return false; return true; 11/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 小结 什么是类？什么是对象？什么是抽象？什么是类的声 明？什么是类的定义？ C+中有哪些权限限定符？各起什么作用？ 什么是类的封装？封装的原则是什么？ 同一各类所定义的不同对象在调用同一个成员函数时， 调用的是同一段代码吗？ 类的成员函数和普通全局函数在形式上有什么区别？在 本质上有什么区别？ 12/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 上机安排 设计并实现日期（ Date）类，完成一个日期管理系统， 要求： private数据成员 year, month, day; 有 public接口 SetDate和 ShowDate，并对非法的 输入进行控制； 能够判断是否为闰年，是否为公元前 /后，并能 够正确显示； 实现 Date类的声明和实现的分离。 13/13 2021年 1月 24日星期日 面向对象方法 思考题 在日期管理程序中， Date类的成员函数 void Date:Init();的作用是初始化，它是 必须 被调用的，有了 它就可以防止程序员不设置日期，而直接显示日期。然 而程序员毕竟是人，也可能疏忽，那么 C+怎么解决这 类问题呢？ 预习：下一章的构造函数，析构函数内容。