[Effective C++]条款22:将成员变量声明为private

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在C++中，将成员变量声明为private而不是public，主要是为了遵循面向对象编程（OOP）的封装原则。他有助于隐藏对象的内部实现细节，提供更好地控制，安全性和可维护性。

1、数据隐藏与封装

• 将成员变量声明为private可以隐藏类的内部实现细节，防止外部代码直接访问或修改這些变量。同时，类的实现细节可以在不影响外部代码的情况下进行修改。

class BankAccount {
private:double balance;  // 余额是私有的，外部无法直接访问public:void deposit(double amount) {if (amount > 0) {balance += amount;}}double getBalance() const {return balance;}
};int main() {BankAccount account;account.deposit(100.0);// account.balance = 1000.0;  // 错误：balance是私有的，无法直接访问std::cout << "Balance: " << account.getBalance() << std::endl;return 0;
}

2、数据验证与控制

• 在设置或修改這些变量时，可以进行验证和控制，确保数据的有效性

class Person {
private:int age;public:void setAge(int newAge) {if (newAge >= 0 && newAge <= 120) {  // 年龄的有效性检查age = newAge;} else {std::cout << "Invalid age!" << std::endl;}}int getAge() const {return age;}
};int main() {Person person;person.setAge(25);// person.age = -10;  // 错误：age是私有的，无法直接访问std::cout << "Age: " << person.getAge() << std::endl;return 0;
}

3、减少耦合

• 减少类与外部代码之间的耦合。外部代码不需要知道类的内部实现细节，只需要通过公共接口与类进行交互

class Car {
private:int speed;public:void accelerate(int increment) {speed += increment;}void brake(int decrement) {speed -= decrement;}int getSpeed() const {return speed;}
};int main() {Car car;car.accelerate(20);car.brake(5);// car.speed = 100;  // 错误：speed是私有的，无法直接访问std::cout << "Current speed: " << car.getSpeed() << std::endl;return 0;
}

4、便于维护与扩展

• 如果要修改类的内部实现，只要公共接口保持不变，外部代码就不需要修改。

class Rectangle {
private:int width;int height;public:void setDimensions(int w, int h) {width = w;height = h;}int getArea() const {return width * height;}
};int main() {Rectangle rect;rect.setDimensions(10, 20);// rect.width = 5;  // 错误：width是私有的，无法直接访问std::cout << "Area: " << rect.getArea() << std::endl;return 0;
}

5、防止误用

• 防止外部代码误用或滥用类的内部数据，提供代码的健壮性。

class Date {
private:int day;int month;int year;public:void setDate(int d, int m, int y) {if (isValidDate(d, m, y)) {day = d;month = m;year = y;} else {std::cout << "Invalid date!" << std::endl;}}void printDate() const {std::cout << day << "/" << month << "/" << year << std::endl;}private:bool isValidDate(int d, int m, int y) const {// 简单的日期有效性检查if (d < 1 || d > 31 || m < 1 || m > 12 || y < 1900) {return false;}return true;}
};int main() {Date date;date.setDate(15, 10, 2023);// date.day = 40;  // 错误：day是私有的，无法直接访问date.printDate();return 0;
}

思维导图笔记：