# C++的封装

# 1. 封装

## 1.1 封装属性和行为

① 封装是C++面向对象三大特性之一。

② 封装的意义一：

1. 将属性和行为作为一个整体，表现生活中的事物。
2. 将属性和行为加以权限控制。


```python
#include <iostream>
using namespace std;

const double PI = 3.14;

//设计一个圆类，求圆的周长
//圆求周长的公式： 2 * PI * 半径

//class 代表设计一个类，类后面紧跟着的就是类名称
class Circle
{
    //访问权限
    //公共权限
    public:   //是冒号，不是分号

    //属性
    //半径
    int m_r;

    //行为
    //获取圆的周长
    double calculateZC()
    {
        return 2 * PI * m_r;
    }
};

int main()
{
    //通过圆类 创建具体的圆(对象)
    //实例化 （通过一个类 创建一个对象的过程）
    Circle c1;
    //给圆对象  的属性进行赋值
    c1.m_r = 10;

    // 2 * PI * 10 = 62.8
    cout << "圆的周长为：" << c1.calculateZC() << endl;

    system("pause");
    
    return 0;

}
```

运行结果：  
 - 圆的周长为：62.8

## 1.2 封装权限

① 类在设计时，可以把属性和行为放在不同的权限下，加以控制。

② 封装的意义二：

1. public 公共权限
2. protected 保护权限
3. private 私有权限


```python
#include <iostream>
using namespace std;

//访问权限
//三种
//公共权限 public     类内可以访问成员 类外可以访问成员
//保护权限 protected  类内可以访问成员 类外不可以访问成员 子类可以访问父类中的保护内容
//私有权限 private    类内可以访问权限 类外不可以访问成员 子类不可以访问父类中的私有内容

class Person
{
//公共权限
public:   
    string m_Name;  //姓名

protected:
    string m_Car;  //汽车

private:
    int m_Password; //银行卡密码

public:
    void func()
    {
        m_Name = "李四";
        m_Car = "奔驰";  //保护权限内容，在类外访问不到
        m_Password = 123;
    }
};

int main()
{
    //实例化具体对象
    Person p1;
    p1.m_Name = "李四";
    p1.m_Car = "奔驰";  //保护权限内容，在类外访问不到
    p1.m_Password = 123; //私有权限内容，在类外访问不到

    p1.func();  //公共权限内容，在类可以访问

    system("pause");

    return 0;

}
```

## 1.3 struct 和 class 区别

① 在C++中struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同。

② 区别：

1. struct 默认权限为公共。
2. class 默认权限为私有。


```python
#include <iostream>
using namespace std;

//访问权限
//三种
//公共权限 public     类内可以访问成员 类外可以访问成员
//保护权限 protected  类内可以访问成员 类外不可以访问成员 子类可以访问父类中的保护内容
//私有权限 private    类内可以访问权限 类外不可以访问成员 子类不可以访问父类中的私有内容

class C1
{
    int m_A;  // 默认权限是私有
};

struct C2
{
    int m_A; //默认权限 是公共
};

int main()
{
    //struct 和 class 区别
    //struct 默认权限是 公共 public
    //class  默认权限是 私有 private
    C1 c1;
    c1.m_A = 100;  //私有权限，不能访问

    C2 c2;
    c2.m_A = 100;   //公共权限，可以访问

    system("pause");
    
    return 0;

}
```

## 1.4 成员属性设置为私有

① 优点1：将所有成员属性设置为私有，可以自己控制读写权限。

② 优点2：可以通过写权限，检测数据的有效性。


```python
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//成员属性设置为私有
//1、可以自己控制读写权限
//2、对于写可以检测数据的有效性

class Person
{
public:
    //设置姓名
    void setName(string name)
    {
        m_Name = name;
    }
    //获取姓名
    string getName()
    {
        return m_Name;
    }

    //获取年龄
    int getAge()
    {
        m_Age = 0;  //初始化为0岁
        return m_Age;
    }

    void setLover(string lover)
    {
        m_Lover = lover;
    }

private:
    //姓名 可读可写
    string m_Name;
    //年龄 只读
    int m_Age;
    //情人 只写
    string m_Lover;
};

int main()
{
    Person p;
    p.setName("张三");

    cout << "姓名为：" << p.getName() << endl;

    cout << "年龄为：" << p.getName() << endl;

    //p.m_Age = 18;  //私有权限，不可以改
    p.getAge();
    cout << "姓名为：" << p.getAge() << endl;

    p.setLover("小李");

    system("pause");

    return 0;

}
```

运行结果：  
 - 姓名为：张三  
 - 年龄为：0  
 - 请按任意键继续. . .


```python
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//成员属性设置为私有
//1、可以自己控制读写权限
//2、对于写可以检测数据的有效性

class Person
{
public:
    //设置姓名
    void setName(string name)
    {
        m_Name = name;
    }
    //获取姓名
    string getName()
    {
        return m_Name;
    }

    //获取年龄 可读可写 
    int getAge()
    {
        return m_Age;
    }

    //设置年龄 如果想修改（年龄的范围必须是0~150之间）
    void setAge(int age)
    {
        if (age < 0 || age>150)
        {
            m_Age = 0; //强制改为0
            cout << "你这个老妖精！" << endl;
            return; //强制退出
        }
        m_Age = age;
    }

    void setLover(string lover)
    {
        m_Lover = lover;
    }

private:
    //姓名 可读可写
    string m_Name;
    //年龄 只读
    int m_Age;
    //情人 只写
    string m_Lover;
};

int main()
{
    Person p;
    p.setName("张三");

    cout << "姓名为：" << p.getName() << endl;


    //p.m_Age = 18;  //私有权限，不可以类外改
    p.setAge(1000);  
    cout << "年龄为：" << p.getAge() << endl;

    //设置情人为苍井女士
    p.setLover("小李");  //有这个函数可以设置
    //cout << "情人为：" << p.getLover() << endl;  //没有这个函数，不能获得

    system("pause");

    return 0;

}
```

运行结果：  
 - 姓名为：张三  
 - 你这个老妖精！  
 - 年龄为：0  
 - 请按任意键继续. . .

## 1.5 设计学生类

案例描述：设计一个学生类，属性有姓名和学号，可以给姓名和学号赋值，可以显示学生的姓名和学号。


```python
#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>

//设计学生类
class Student
{
public: //公共权限

    //类中的属性和行为 我们统一称为成员
    // 属性 成员属性 成员变量
    // 行为 成员函数 成员方法
    
    //属性
    string m_Name;  //姓名
    int m_Id;  //学号

    //行为
    //显示姓名和学号
    void showStudent()
    {
        cout << "姓名：" << m_Name << " 学号：" << m_Id << endl;
    }

    //给姓名赋值的行为
    void setName(string name)
    {
        m_Name = name;
    }
};

int main()
{
    //创建一个具体学生  实例化对象
    Student s1;
    //给s1对象 进行属性赋值操作
    s1.m_Name = "张三";
    s1.m_Id = 1;

    s1.showStudent();

    Student s2;
    s2.m_Name = "李四";
    s2.m_Id = 2;
    s2.showStudent();

    Student s3;
    s3.setName("王五");
    s3.m_Id = 3;
    s3.showStudent();

    system("pause");

    return 0;

}
```

运行结果：  
 - 姓名：张三 学号：1  
 - 姓名：李四 学号：2  
 - 姓名：王五 学号：3  
 - 请按任意键继续. . .

## 1.6 设计立方体类

案例描述：设计立方体类(Cube)，求出立方体的面积和体积，分别用全局函数和成员函数判断两个立方体是否相等。


```python
#include <iostream>
using namespace std;

//立方体类设计
//1、创建立方体类
//2、设计属性
//3、获取立方体面积和体积
//4、分别利用全局函数和成员函数 判断两个立方体是否相等

class Cube
{
public:
    //设置长
    void setL(int l)
    {
        m_L = l;
    }

    //获取长
    int getL()
    {
        return m_L;
    }

    //设置宽
    void setW(int w)
    {
        m_W = w;
    }

    //获取宽
    int getW()
    {
        return m_W;
    }

    //设置高
    void setH(int h)
    {
        m_H = h;
    }

    //获取高
    int getH()
    {
        return m_H;
    }

    //获取立方体面积
    int calculateS()
    {
        return 2 * m_L * m_W + 2 * m_W * m_H + 2 * m_L * m_H;
    }

    //获取立方体体积
    int calculateV()
    {
        return m_L * m_W * m_H;
    }

    //利用成员函数判断两个立方体是否相等
    bool isSameByClass(Cube c) //成员函数只需要传入一个类为参数
    {
        if (m_L == c.getL() && m_W == c.getW() && m_H == c.getH()) //类内可以访问成员函数：m_L、m_W、m_H
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }


private:
    int m_L; //长
    int m_W; //宽
    int m_H; //高
};

//利用全局函数判断，两个立方体是否相等
bool isSame(Cube c1, Cube c2) //值传递会拷贝一份数据，通过引用传递用原始数据，不会拷贝数据
{
    if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW()
        && c1.getH() == c2.getH())
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

int main()
{
    //创建立方体对象
    Cube c1;
    c1.setL(10);
    c1.setW(10);
    c1.setH(10);

    cout << "c1的面积为：" << c1.calculateS() << endl; 
    cout << "c1的体积为：" << c1.calculateV() << endl; 

    Cube c2;
    c2.setL(10);
    c2.setW(10);
    c2.setH(11);

    bool ret = isSame(c1, c2);
    if (ret)
    {
        cout << "利用全局函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "利用全局函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
    }


    //利用成员函数判断
    ret = c1.isSameByClass(c2);
    if (ret)
    {
        cout << "利用成员函数判断：c1和c2是相等的" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "利用成员函数判断：c1和c2是不相等的" << endl;
    }

    system("pause");

    return 0;

}
```

运行结果：  
 - c1的面积为：600  
 - c1的体积为：1000  
 - 利用全局函数判断：c1和c2是不相等的  
 - 利用成员函数判断：c1和c2是不相等的  
 - 请按任意键继续. . .