第二十三章类/ class(一)封装 23.1从“我吃饭”开始 23.2从“结构”到“类” 23.3类的成员数据与成员函数 23.3.1成员数据初始化的疑问 23.3.2成员函数的实现 23.4封装 23.4.1私有成员/ private member 23.4.2保护成员/ protected member 23.4.3公有成员/ public member 23.4.4“封装”的作用 23.5作业 23.1从“我吃饭”开始 我吃饭… 其中,“我”是一个变量,“我”的类型是“人类”: “吃”是一个函数。 “饭”也是一个变量,它的类型是“食物”。这里用于做函数“吃”的参数。 “我吃饭”!这是一种面向对象的思想的表达。其中的对象是“我”。以我为中心。我因为 是人类,所以具备“吃”这种能力。如果说“桌子吃饭”,那么编译器会报错,因为桌子属于 家具类,而家具不提供“吃”的函数
第二十三章 类／class （一） 封装 23.1 从“我吃饭”开始 23.2 从“结构”到“类” 23.3 类的成员数据与成员函数 23.3.1 成员数据初始化的疑问 23.3.2 成员函数的实现 23.4 封装 23.4.1 私有成员/private member 23.4.2 保护成员/protected member 23.4.3 公有成员/public member 23.4.4 “封装”的作用 23.5 作业 23.1 从“我吃饭”开始 我吃饭…… 其中，“我”是一个变量，“我”的类型是“人类”； “吃”是一个函数。 “饭”也是一个变量，它的类型是“食物”。这里用于做函数“吃”的参数。 “我吃饭”！这是一种面向对象的思想的表达。其中的对象是“我”。以我为中心。我因为 是人类，所以具备“吃”这种能力。如果说“桌子吃饭”，那么编译器会报错，因为桌子属于 家具类，而家具不提供“吃”的函数
C++是一种具备面向对象能力的编程语言,所以,用C++来表达“我吃饭”这样一件事时, 它的代码风格贴近这种人类的自然语言,即:我.吃(饭):“我”是一个对象,“吃”是“我” 所属对象(人类)的一个函数,而“饭”是函数参数。 换成C语言,因为它不具备面向对象的设计思想,所以,它只能说成:“吃(我,饭)”。 “吃”是函数,“我”和“饭”是两个参数。没有人规则一定要把“我”作为第一个参数,你 尽可写成“吃(饭,我)”。二者比较,面向对象的最基本的好处或许您已经有所体会:自然, 从而不容易出错。 23.2从“结构”到“类” 上一章我们学习了结构( struc t)。(强烈建议你暂时放下新课程,重温一下 struct)。 结构让我们具备了把多种相同或不同的类型,组成一种新类型的能力 比如上一章讲的“宝宝/ Baobao”这一结构,它的组合为 struct baobao char xingMing[1]1;//用字符数组,来存储姓名 int shengao;//身高,整型 float biZhong;//体重,实型 通过 struc t,我们通过将简单数据类型(int, float,bool……)或简单数据类型的数组、 指针,组合成一个新的数据类型。由此,我们在用程序表达复杂的现实世界时,更接近了一步。 但是别忘了,我们说过世界是由“数据”和“动作”组成的。光能定义出各种数据类型,还只 是编程世界的一半。你可能会说,我们有函数啊,函数不是可以表达“动作”? 没错,比如说,宝宝肯定有“吃”的动作,所以我来声明一个“吃”的函数。为了直观,我 们的函数命名为“Chi”。并且我们假充有一种数据类型叫“饭”,同样用拼音Fan表示,首字 母大写,而小写的fan用来做形参
C++是一种具备面向对象能力的编程语言，所以，用 C++来表达“我吃饭”这样一件事时， 它的代码风格贴近这种人类的自然语言，即：我.吃（饭）；“我”是一个对象，“吃”是“我” 所属对象（人类）的一个函数，而“饭”是函数参数。 换成 C 语言，因为它不具备面向对象的设计思想，所以，它只能说成：“吃（我，饭）”。 “吃”是函数，“我”和“饭”是两个参数。没有人规则一定要把“我”作为第一个参数，你 尽可写成“吃（饭，我）”。二者比较，面向对象的最基本的好处或许您已经有所体会：自然， 从而不容易出错。 23.2 从“结构”到“类” 上一章我们学习了结构（struct）。（强烈建议你暂时放下新课程，重温一下 struct)。 结构让我们具备了把多种相同或不同的类型，组成一种新类型的能力。 比如上一章讲的“宝宝／BaoBao”这一结构，它的组合为： s t ruct BaoBao { char xingMing[11]; //用字符数组，来存储姓名 int shenGao; //身高，整型 float tiZhong; //体重，实型 } ; 通过 struct，我们通过将简单数据类型（int,float,bool……）或简单数据类型的数组、 指针，组合成一个新的数据类型。由此，我们在用程序表达复杂的现实世界时，更接近了一步。 但是别忘了，我们说过世界是由“数据”和“动作”组成的。光能定义出各种数据类型，还只 是编程世界的一半。你可能会说，我们有函数啊，函数不是可以表达“动作”？ 没错，比如说，宝宝肯定有“吃”的动作，所以我来声明一个“吃”的函数。为了直观，我 们的函数命名为“Chi”。并且我们假充有一种数据类型叫“饭”，同样用拼音 Fan 表示，首字 母大写，而小写的 fan 用来做形参
void Chi(Fan fan 乍一看,感觉这个函数这样声明也就对了。“吃饭”函数嘛,有“吃”又有“饭”……可仔 细一想,谁吃饭啊?这个光有吃的动作和吃的东西,和我们前面的“宝宝”数据类型有何关系? 所以,显然不够,需要再加一个参数,用于传一个“要吃饭”的宝宝进去。因此函数变成 void Chi(BaoBao bb, Fan fan) 得,“吃我饭”的表达出来了。过程化的编程,其设计重在关心“过程”,比如:“如何吃”, 但这个世界要求我们完整地关心“谁?如何吃?吃什么?”。事实上,同一样一个“吃”,宝 宝吃的动作,和一个大男人吃的动作;或者,吃饭还是吃奶的动作?怕是完全不一样。如果真 写,就不得不写很多版本的“吃”这一函数 假设用DNR表大男人(晕,好像大女人也可以?): void dnrchi( dnR dnr, PingGuo pg);//吃函数版本一:大男人吃苹果 void dnrchi( dnr dnr, Fan fan);//吃函数版本二:大男人吃饭 void baobaochi( Baobao bb, Nai nai);//吃函数版本三:宝宝吃奶 void baobaochi( Baobao bb, Fan fan);//吃函数版本四:宝宝吃饭 这样的函数还可以有很多。函数多或许并没有错,必竟所要表达事物本来就复杂。然而问题 是我们如何去理解,区分,记忆这些函数呢?仅靠函数名和函数参数的不同吗?在超市付款时 看过收款员拉开过放钱的小抽屉吗?拉开一看,都是钱,但10元的5元,100元的及硬币分门 别类地放好……聪明的你一定会提出:如果能把函数也归类就好了……这就有了“类”,英文 称为: class 请仔细看,下面示例的 class定义里,加入了一个函数: class baobao
void Chi(Fan fan）; 乍一看，感觉这个函数这样声明也就对了。“吃饭”函数嘛，有“吃”又有“饭”……可仔 细一想，谁吃饭啊？这个光有吃的动作和吃的东西，和我们前面的“宝宝”数据类型有何关系？ 所以，显然不够，需要再加一个参数，用于传一个“要吃饭”的宝宝进去。因此函数变成： void Chi(BaoBao bb, Fan fan); 得，“吃我饭”的表达出来了。过程化的编程，其设计重在关心“过程”，比如：“如何吃”， 但这个世界要求我们完整地关心“谁？如何吃？吃什么？”。事实上，同一样一个“吃”，宝 宝吃的动作，和一个大男人吃的动作；或者，吃饭还是吃奶的动作？怕是完全不一样。如果真 写，就不得不写很多版本的“吃”这一函数： 假设用 DNR 表大男人(晕，好像大女人也可以？)： void DNRChi(DNR dnr, PingGuo pg); //吃函数版本一：大男人吃苹果 void DNRChi(DNR dnr，Fan fan); //吃函数版本二：大男人吃饭 void BaoBaoChi(BaoBao bb, Nai nai); //吃函数版本三：宝宝吃奶 void BaoBaoChi(BaoBao bb, Fan fan); //吃函数版本四：宝宝吃饭 ...... 这样的函数还可以有很多。函数多或许并没有错，必竟所要表达事物本来就复杂。然而问题 是我们如何去理解，区分，记忆这些函数呢？仅靠函数名和函数参数的不同吗？在超市付款时， 看过收款员拉开过放钱的小抽屉吗？拉开一看，都是钱，但 10 元的 5 元，100 元的及硬币分门 别类地放好……聪明的你一定会提出：如果能把函数也归类就好了……这就有了“类”，英文 称为：class。 请仔细看，下面示例的 class 定义里，加入了一个函数： class BaoBao
char xingMing[11];//用字符数组,来存储姓名 int shengao;//身高,整型 float tazhong;∥/体重,实型 void chi( Fan fan);//加入“吃”的函数。 这算是一个“突变”一一我们一直说着的“动作”与“数据”从这里开始合二为一,表面看 来或许不过如此:无非是在类的定义里,同时可以包括数据及函数。然而却由此开启了“面向 对象”世界之门。如果你喜欢武侠,那你可以把它看成一门语言打通了任督二脉… 类的数据定义里,出现函数,那么,这个函数的声明它占用类的大小吗? 来看两个数据定义,前者是 struct,后者是 class前者没有包括函数,后者包括一个函数。 其余的数据定义完全一样。 lass bAobao truct S Baobao char xingMing[lll char xingMing[ll] int shenGao void Chi(inta);//参数可不能 用Fan了 然后,我们来做个比较
{ char xingMing[11]; //用字符数组，来存储姓名 int shenGao; //身高，整型 float tiZhong; //体重，实型 void Chi(Fan fan); //加入“吃”的函数。 }; 这算是一个“突变”——我们一直说着的“动作”与“数据”从这里开始合二为一，表面看 来或许不过如此：无非是在类的定义里，同时可以包括数据及函数。然而却由此开启了“面向 对象”世界之门。如果你喜欢武侠，那你可以把它看成一门语言打通了任督二脉…… 类的数据定义里，出现函数，那么，这个函数的声明它占用类的大小吗？ 来看两个数据定义，前者是 struct，后者是 class。前者没有包括函数，后者包括一个函数。 其余的数据定义完全一样。 struct SBaoBao { char xingMing[11]; int shenGao; float tiZhou; }; class CBaoBao { char xingMing[11]; int shenGao; float tiZhou; void Chi(int a); //参数可不能 用 Fan 了 }; 然后，我们来做个比较：
[略] 23.3类的成员数据与成员函数 成员?长这么大,肯定填写过什么“家庭成员”的样的表格。我们进行的数据定义或函数定 义,它们之所以前面有没加个“成员”的修饰,是因为它们都没有一个家,哎,谁不想有个家 呢?在C#和Java里,所有数据及函数都必须有个家才可以存在,而在C+里,允许数据或函数 可以没有家(不属于某个类):也可以允许有个家(属于某个类)。 //下面就是 CAocao类的成员数据 char xingMing[11] int shengao float tizhe //而这个是 CAobao类的成员函数 void Chi(int a 类的成员数据和成员函数,都称为类的成员(像是一句废话? 23.3.1成员数据初始化的疑问 我们以前常有这样的代码: inta=100;//定义一个变量,同时给它赋值为100
［略］ 23.3 类的成员数据与成员函数 成员？长这么大，肯定填写过什么“家庭成员”的样的表格。我们进行的数据定义或函数定 义，它们之所以前面有没加个“成员”的修饰，是因为它们都没有一个家，哎，谁不想有个家 呢？在 C#和 Java 里，所有数据及函数都必须有个家才可以存在，而在 C++里，允许数据或函数 可以没有家（不属于某个类）；也可以允许有个家（属于某个类）。 class CBaoBao { //下面就是 CBaoCBao 类的成员数据： char xingMing[11]; int shenGao; float tiZhou; //而这个是 CBaoBao 类的成员函数： void Chi(int a); }; 类的成员数据和成员函数，都称为类的成员（像是一句废话？）。 23.3.1 成员数据初始化的疑问 我们以前常有这样的代码： int a = 100; //定义一个变量，同时给它赋值为 100
可是,你一定一定要明白了,当我们在定义一个类或一个结构时,我们只是在“组装”一个 新的数据类型。而并没有实际定义一个变量,所以C++不允许在定义一个类的内部,对它的 成员数据赋值。下面的代码是错误的: //在定义一个类时,试图初始化它的成员数据!不行! class caobao int shengao=70;//不行! 那么,当我们定义某一个类的具体变量时,这个变量里的成员数据初始值是多少?理论上, 它们将是随机的值,也就是不能预定的值。 CBaocBao baobao 1 定义完 baobao1之后,bao1bao1里的 shengao是多少?不知道! 那么,如何给某个类变量的成员数据一个初始的值(即默认的值)?下章我们会讲到 23.3.2成员函数的实现 我们可以在类里头加了函数(声明了类的成员函数),比如在前面的 Baobao类加了函数: Chi(.):可是我们还没有实现这个函数呢。 一个类的成员函数一般在类的外部定义,但要注意它和普通函数定义时的区别
可是，你一定一定要明白了，当我们在定义一个类或一个结构时，我们只是在“组装”一个 新的数据类型。而并没有实际定义一个变量，所以 C＋＋不允许在定义一个类的内部，对它的 成员数据赋值。下面的代码是错误的： //在定义一个类时，试图初始化它的成员数据！不行！ class CBaoBao { int shenGao = 70; //不行！ ... }; 那么，当我们定义某一个类的具体变量时，这个变量里的成员数据初始值是多少？理论上， 它们将是随机的值，也就是不能预定的值。 ... CBaoCBao baobao1; ... 定义完 baobao1 之后，bao1bao1 里的 shenGao 是多少？不知道！ 那么，如何给某个类变量的成员数据一个初始的值（即默认的值）？下章我们会讲到。 23.3.2 成员函数的实现 我们可以在类里头加了函数（声明了类的成员函数），比如在前面的 BaoBao 类加了函数： Chi(...)；可是我们还没有实现这个函数呢。 一个类的成员函数一般在类的外部定义，但要注意它和普通函数定义时的区别
//定义,或称为实现 CAobao的成员函数:Chi void caobao::Chi(inta)//和普通函数区别:类的成员函数定义时,必须加上类名和:: //..和普通函数一样,这里是函数体 }//和普通函数一样,这里没有分号 类成员函数也可以直接在类的体内定义,但此时就不必写类名加::了 class caobao //下面就是 CBaocBao类的成员数据 char xingMing[11] int shengao float taizhou //而这个是 CAobao类的成员函数: //并且直接定义: void chi(inta)//没有分号 //函数体 }/没有分号了 不过,直接在类体内的定义的成员函数,将被默认当作 inline(内联)函数。关于内联函数 大家可以找一找前面函数章节。 23.4封装
//定义，或称为实现 CBaoBao 的成员函数：Chi: void C B aoBao::Chi(int a) //和普通函数区别：类的成员函数定义时，必须加上类名和:: { //...和普通函数一样，这里是函数体 }//和普通函数一样，这里没有分号 类成员函数也可以直接在类的体内定义，但此时就不必写类名加::了。 class CBaoBao { //下面就是 CBaoCBao 类的成员数据： char xingMing[11]; int shenGao; float tiZhou; //而这个是 CBaoBao 类的成员函数： //并且直接定义： void Chi(int a) //没有分号 { //函数体... } //没有分号了 }; 不过，直接在类体内的定义的成员函数，将被默认当作 inline(内联）函数。关于内联函数， 大家可以找一找前面函数章节。 23.4 封装
从有了“类”开始,C+的世界越来越有趣了。前面说类就像一个家,家里有成员(数据或 函数),现在,我们还要讲“访问”类的成员……想像有个类叫“美女” class menU//美女类 int xw;//胸围 int yw;//我就不说了噢:) int tw;//我还是不说了噢:)) 看到部分学员在想入非非了,这可不行。请打开CB,新建一个“控制台/ Console”工程。然后把上面新建工程后默认出现 的Unit1.cpp中的 main(函数之上。(偷偷说一声,后面的章节里,我们学习C++的也可开始慢慢有在 Windows下的工程了!因 为我们学习类了嘛,任督二脉都打通了,当然得来点更有意思的…) Unit1. cp 并 pragma argsused class MenU//美女类! int XU;//胸围 intY://我就不说了噢:) intT://我还是不说了唤 int main(int argc, char* argv[]) return 0: (在Unit1.cpp里加入 Menu类) 然后……当然是定义一个美女了!我们就在main函数里定义了,我不贴图了,你们对着课程,自己往CB里添代码。 main( int argc, char* argv)
从有了“类”开始，C++的世界越来越有趣了。前面说类就像一个家，家里有成员（数据或 函数），现在，我们还要讲“访问”类的成员……想像有个类叫“美女”。 class MeiNu //美女类！ { int XW; //胸围 int YW; //我就不说了噢 :) int TW; //我还是不说了噢 :)) }; 我看到部分学员在想入非非了，这可不行。请打开 CB，新建一个“控制台/Console”工程。然后把上面新建工程后默认出现 的 Unit1.cpp 中的 main()函数之上。（偷偷说一声，后面的章节里，我们学习 C++的也可开始慢慢有在 Windows 下的工程了！因 为我们学习类了嘛，任督二脉都打通了，当然得来点更有意思的……） （在 Unit1.cpp 里加入 MeiNu 类） 然后……当然是定义一个美女了！我们就在 main 函数里定义了，我不贴图了，你们对着课程，自己往 CB 里添代码。 int main(int argc, char* argv[]) {
MeiNu zhaoWei;//美女赵? return 0. 现在开始有些为难了,赵薇的三围是多少?甭说她了,一般地说,通常美女的三围是多少啊?上网查一下吧… 哈哈,终于找到了,不过是三版女朗乔丹的。郁闷中…88了赵薇。现在代码为 MeiNu jordan;/ now I S乔丹! jordan XW= 34 jordan YW= 24 jordan. TW =34 按Ctrl+ Shift+S,保存 Unit1.cpp和工程,工程我就命令为 MeiNuPrj.bpr了 然后按Ctr1+F9.试图编译一下!可是,可是,编译好像说:对不起,乔丹的胸围无法访问……(如图) IC++ Error] Unit 1. cpp( 22) E2247 MeiNu: w is not accessible C++ Error] Unit1. cpp(23) E2247: Yw'is not accessible [C++ Error] Unit1. cpp(24 E2247 MeiNu. TW"is not accessible ( not accessible就是“无法接触到”,或“无法访问”) 我们想给乔丹设置一下三围,可是C++编译器竟义正辞严地拒绝了!这是怎么回事? 因为,类/ class对它的成员(数据或函数),有“保护”机制。不允许“外人”随便访问到它的成员。这也就是传说中“面 向对象”的三大基石之一“封装性”。 [略] 23.4.1私有成员/ private member
MeiNu zhaoWei; //美女赵? return 0; } 现在开始有些为难了，赵薇的三围是多少？甭说她了，一般地说，通常美女的三围是多少啊？上网查一下吧…… 哈哈，终于找到了，不过是三版女朗乔丹的。郁闷中……88 了赵薇。现在代码为： ... MeiNu jordan; //now is 乔丹! jordan.XW = 34; jordan.YW = 24; jordan.TW = 34; ... 按 Ctrl+Shift+S，保存 Unit1.cpp 和工程，工程我就命令为 MeiNuPrj.bpr 了。 然后按 Ctrl + F9.试图编译一下！可是，可是，编译好像说：对不起，乔丹的胸围无法访问……（如图） （not accessible 就是 “无法接触到”，或“无法访问” ） 我们想给乔丹设置一下三围，可是 C++编译器竟义正辞严地拒绝了！这是怎么回事？ 因为，类/class 对它的成员（数据或函数），有“保护”机制。不允许“外人”随便访问到它的成员。这也就是传说中“面 向对象”的三大基石之一“封装性”。 ［略］ 23.4.1 私有成员/private member
[略] 从 private:开始,后面本类的成员数据或函数,都将是私有的,除非我们又加了一个新的访问等级限制关键字。 23.4.2保护成员/ protected member 保护成员也不能在类的外部直接访问,但可以在该类的子类(或称为派生类)中访问。所谓子类或派生类,我们后面的章节 才会讲到。大致的意思,先不妨认为是,你们家的东西,外人不能用,但你儿子或儿媳(他有自己的家)可以用……这是不合适 的比喻。只是为了感性理解一下私有和保护的一种区别 23.4.3公有成员/ public member [略] 23.4.4“封装”的作用 说着说着,这问题就来了。为什么要用 private或 protected来保护类的成员啊?大家都是公有的,都可以直接访问,多方 便啊?这问题如果反过来问,就是面向对象三大基石之一“封装”有什么好处? 封装的好处,两点,并且两点相辅相成。 23.5作业 [略]
［略］ 从 private:开始，后面本类的成员数据或函数，都将是私有的，除非我们又加了一个新的访问等级限制关键字。 23.4.2 保护成员/protected member 保护成员也不能在类的外部直接访问，但可以在该类的子类（或称为派生类）中访问。所谓子类或派生类，我们后面的章节 才会讲到。大致的意思，先不妨认为是，你们家的东西，外人不能用，但你儿子或儿媳（他有自己的家）可以用……这是不合适 的比喻。只是为了感性理解一下私有和保护的一种区别。 23.4.3 公有成员/public member ［略］ 23.4.4 “封装”的作用 说着说着，这问题就来了。为什么要用 private 或 protected 来保护类的成员啊？大家都是公有的，都可以直接访问，多方 便啊？这问题如果反过来问，就是面向对象三大基石之一“封装”有什么好处？ 封装的好处，两点，并且两点相辅相成。 ［略］ 23.5 作业 ［略］