C++核心之类和对象——封装P99-P105-创新互联

​C++面向对象的三大特性为:封装、继承、多态

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C++认为万事万物都皆为对象,对象上有其属性和行为

例如:
​人可以作为对象,属性有姓名、年龄、身高、体重…,行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…
​车也可以作为对象,属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…

​具有相同性质的对象,我们可以抽象称为类,人属于人类,车属于车类

4.1封装 4.1.1封装的意义

封装是C++面向对象三大特性之一
封装的意义:

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
封装意义一:
将属性和行为作为一个整体,表现生活中的事物
语法: class 类名{访问权限:属性/行为};

示例1:设计一个圆类,求圆的周长

#includeusing namespace std;

//圆周率
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代表要设计一个类,类后面紧跟的就是类名称
class Circle
{//访问权限
	//公共权限
public:

	//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 cl;

	//给圆对象的属性进行赋值
	cl.m_r = 10;

	cout<< "圆的周长为:"<

运行结果:在这里插入图片描述
示例2: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

#includeusing namespace std;

//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

class Student
{public://公共权限

	//类中的属性和行为 我们统一称为:成员
	// 属性也称为成员属性或者成员变量
	// 行为也称为成员函数或者成员方法
	
	//属性:
	string Name;
	int ID;

	//行为:
	//给姓名赋值
	void set_name(string name)
	{Name = name;
	}
	//给学号赋值
	void set_id(int id)
	{ID = id;
	}
	void showvalue()
	{cout<< "学生的姓名:"<< Name<< "  学生的学号:"<< ID<< endl;
	}
};

int main()
{//创建一个具体学生,实例化对象
	Student s1;

	s1.set_name("张三");
	s1.set_id(1);
	s1.showvalue();

	Student s2;

	s2.set_name("李四");
	s2.set_id(2);
	s2.showvalue();


	system("pause");

	return 0;
}

运行结果:在这里插入图片描述
封装意义二: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

访问权限有三种:
public 公共权限
protected 保护权限
private 私有权限

#includeusing namespace std;

//三种权限
//公共权限  public     类内可以访问  类外可以访问
//保护权限  protected  类内可以访问  类外不可以访问  儿子可以访问父亲中的保护内容
//私有权限  private    类内可以访问  类外不可以访问  儿子不可以访问父亲的私有内容

class Person
{public:
	string Name;

protected:
	string Car;

private:
	int Password;

public:
	void func()
	{Name = "张三";
		Car = "拖拉机";
		Password = 123456;
	}
};

int main()
{Person p1;

	p1.Name = "李四";
	//p1.Car = "大众";//保护权限内容,在类外访问不到
	//p1.Password = 234567;私有权限内容,在类外访问不到

	//p1.func()
	system("pause");
	return 0;
}
4.1.2struct和class的区别

在C++中 struct和class唯一的区别就在于默认的访问权限不同

区别:
struct 默认权限为公共
class 默认权限为私有

#includeusing namespace std;

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的区别:
	//struct 默认权限为公共public
	//class 默认权限为私有private
	C1 c1;
	//c1.m_A = 10; //错误,访问权限是私有
	C2 c2;
	c2.m_A = 10; //正确,访问权限是公共​
	system("pause");
	return 0;
}
4.1.3成员属性设置为私有

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

优点2:对于写权限,我们可以检测数据的有效性

#includeusing namespace std;

//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

//设计人类
class People
{public:
	//写姓名:设置姓名
	void setName(string name)
	{m_Name = name;
	}
	//读姓名:获取姓名
	string getName()
	{return m_Name;
	}

	//写年龄:设置年龄
	void setAge(int age)
	{if (age< 0 || age>150)
		{	m_Age = 0;
			cout<< "你个老妖精"<< endl;
			return;//若return不带返回值,用于void函数,相当于break
		}
		m_Age = age;
	}
	//读年龄:获取年龄
	int getAge()
	{//m_Age = 0;//初始化
		return m_Age;
	}

	//写情人:设置情人
	void setLover(string lover)
	{m_Lover = lover;
	}
private:
	//姓名 可读可写
	string m_Name;
	//年龄 可读可写
	int m_Age;
	//情人 只写
	string m_Lover;
};

int main()
{People p;
	p.setName("张三");
	
	cout<< "姓名为:"<< p.getName()<< endl;
	
	p.setAge(160);
	cout<< "年龄为:"<< p.getAge()<< endl;

	p.setLover("书");
	//cout<< "情人为:"<< p.setLover()<< endl;//是不可以访问的
	
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

4.1.4练习案例1:设计立方体类

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。

#includeusing namespace std;

class Cube 
{public:
	//行为:
	//设置长宽高
	void set_lwh(int l,int w,int h)
	{m_L = l;
		m_W = w;
		m_H = h;
	}
	//获取长宽高
	int* get_lwh()
	{		int* b = new int [3]{m_L, m_W, m_H };

		return b;//b是三个属性的第一个属性的首地址
	}

	//设置 获取长,宽,高
	void SetL(int a)
	{m_L = a;
	}
	int GetL()
	{return m_L;
	}
	void SetW(int a)
	{m_W = a;
	}
	int GetW()
	{return m_W;
	}
	void SetH(int a)
	{m_H = a;
	}
	int GetH()
	{return m_H;
	}

	int area()
	{return 2 * (m_L * m_W + m_L * m_H + m_W * m_H);
		 
	}

	int volume()
	{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 issame(Cube &c)
	{if (c.GetL() == m_L && c.GetW() == m_W && c.GetH() == m_H)
			return true;
		else
			return false;
	}

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

//利用全局函数判断两个立方体是否相等
bool same(Cube &c1, Cube &c2)
{int* a1 = c1.get_lwh();
	int* a2 = c2.get_lwh();
	
	int* a3 = a1++;
	int* a4 = a2++;
	int* a5 = a3++;
	int* a6 = a4++;
	
	if ((*a1 ==*a2)&&(*a3==*a4)&&(*a5==*a6))
	{return true;
	}
	else
		return false;
	
}

int main()
{Cube cube1;

	cube1.set_lwh(3, 1, 3);
	int *p1 = cube1.get_lwh();

	for (int i = 0; i< 3; i++)
	{cout<< "长宽高为:" ;
		cout<< *p1 ;
		p1++;	
	}
	cout<< "面积是:"<< cube1.area()<< endl;
	cout<< "体积是:"<< cube1.volume()<< endl;

	Cube cube2;

	cube2.set_lwh(3, 1, 3);
	int* p2 = cube2.get_lwh();
	for (int i = 0; i< 3; i++)
	{cout<< "长宽高为:";
		cout<< *p2;
		p2++;
	}
	cout<< "面积是:"<< cube2.area()<< endl;
	cout<< "体积是:"<< cube2.volume()<< endl;

	bool ret1 = same(cube1, cube2);
	if (ret1)
	{cout<< "两个立方体是相等的"<< endl;
	}
	else
	{cout<< "两个立方体是不相等的"<< endl;
	}

	bool ret2 = cube1.issame(cube2);
	if (ret2)
	{cout<< "两个立方体是相等的"<< endl;
	}
	else
	{cout<< "两个立方体是不相等的"<< endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}
4.1.5练习案例2:点和圆的关系

设计一个圆类(Circle)和一个点类(Point),计算点和圆的关系

#includeusing namespace std;

//要求:
//1.设计一个圆形类和一个点类
//2.计算点和圆的关系
//由简单的数学可知:一个点(x,y)和圆的(x,y,r)的关系有三种:
//1.点在圆内:点到圆心的距离d< r
//2.点在圆上:d=r
//3.点在圆外:d>r
class Point 
{public:
	void SetX(int a)
	{x = a;
	}
	int GetX()
	{return x;
	}
	void SetY(int a)
	{y = a;
	}
	int GetY()
	{return y;
	}
private:
	int x;
	int y;
};

class Circle
{private:
	//属性
	//在类中,可以让另一个类成为本类中的成员
	Point m_center;
	int m_r;
public:
	//设置半径
	void set_r(int r)
	{m_r = r;
	}
	//获取半径
	int get_r()
	{return m_r;
	}
	//设置圆心
	void set_center(Point center)
	{m_center = center;
	}
	//获取圆心
	Point get_center()
	{return m_center;
	}
};

void isincircle(Circle &c,Point &p)
{//计算两点之间距离的平方
	int distance = (c.get_center().GetX() - p.GetX()) * (c.get_center().GetX() - p.GetX()) +
		(c.get_center().GetY() - p.GetY()) * (c.get_center().GetY() - p.GetY());
	//计算圆的半径的平方
	int r = c.get_r() * c.get_r();

	if (distance == r)
	{cout<< "点在圆上"<< endl;
	}
	else if (distance >r)
	{cout<< "点在圆外"<< endl;
	}
	else
	{cout<< "点在圆内"<< endl;
	}
}

int main()
{//创建圆心
	Point center;
	center.SetX(0);
	center.SetY(0);

	//创建点
	Point p;
	p.SetX(10);
	p.SetY(0);

	Circle c;
	c.set_center(center);
	c.set_r(12);//设置圆的半径
	
	//判断关系
	isincircle(c, p);
	system("pause");

	return 0;
}
假若划分为多个头文件和多个源文件

两个头文件:point.h和circle.h
point.h:

#pragma once
#includeusing namespace std;

class Point
{public:
	void SetX(int a);
	
	int GetX();
	
	void SetY(int a);
	
	int GetY();
	
private:
	int x;
	int y;
};

circle.h:

#pragma once
#includeusing namespace std;
#include"point.h"

class Circle
{private:
	//属性
	//在类中,可以让另一个类成为本类中的成员
	Point m_center;
	int m_r;
public:
	//设置半径
	void set_r(int r);
	
	//获取半径
	int get_r();
	
	//设置圆心
	void set_center(Point center);
	
	//获取圆心
	Point get_center();
	
};

三个源文件:
point.cpp:

#include "point.h"

void Point::SetX(int a)
{x = a;
}
int Point::GetX()
{return x;
}
void Point::SetY(int a)
{y = a;
}
int Point:: GetY()
{return y;
}

circle.cpp:

#include"circle.h"

//设置半径
void Circle::set_r(int r)
{m_r = r;
}
//获取半径
int Circle::get_r()
{return m_r;
}
//设置圆心
void Circle::set_center(Point center)
{m_center = center;
}
//获取圆心
Point Circle::get_center()
{return m_center;
}

点和圆.cpp:

#include"circle.h"
#include"point.h"
#includeusing namespace std;

void isincircle(Circle& c, Point& p)
{//计算两点之间距离的平方
	int distance = (c.get_center().GetX() - p.GetX()) * (c.get_center().GetX() - p.GetX()) +
		(c.get_center().GetY() - p.GetY()) * (c.get_center().GetY() - p.GetY());
	//计算圆的半径的平方
	int r = c.get_r() * c.get_r();

	if (distance == r)
	{cout<< "点在圆上"<< endl;
	}
	else if (distance >r)
	{cout<< "点在圆外"<< endl;
	}
	else
	{cout<< "点在圆内"<< endl;
	}
}

int main()
{//创建圆心
	Point center;
	center.SetX(10);
	center.SetY(0);

	//创建点
	Point p;
	p.SetX(0);
	p.SetY(0);

	Circle c;
	c.set_center(center);
	c.set_r(8);//设置圆的半径

	//判断关系
	isincircle(c, p);

	system("pause");

	return 0;
}

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文章名称:C++核心之类和对象——封装P99-P105-创新互联
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