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：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：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：
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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