C++ 抽象与封装

一 抽象

抽象实例：时钟
数据抽象：
具有表面当前时间的时、分、秒

行为抽象：
具有设置时间和显示时间两个最基本的功能。

抽象实例：人
数据抽象：姓名、年龄、性别等。

行为抽象：
生物属性：吃饭、穿衣、睡觉、行走等行为。
社会属性：工作、学习等行为。

抽象
抽象是对具体对象（问题）进行概括，提炼出这一类对象的公共性质并加以描述的过程。

先注意问题的本质机描述，其次是实现过程或细节。
数据抽象：描述某类对象（食物）共有的属性或状态。
行为抽象：描述某些对象（食物）共有的行为特征或具有的功能。

抽象是相对，而非是绝对的。

在研究问题时，侧重点不同，可能会产生不同的抽象结果；解决同一问题时要求不同，也会产生不同的抽象结果。

如果开发一个人事管理软件，那么关心的时员工的姓名、性别、工龄、工资、工作部门等相关信息。

如果开发学籍管理软件，那么关心的时学生的姓名、性别、年龄、籍贯、所在学院等相关信息。

二定义与声明

1 定义和使用类的基本过程

第一步：进行抽象；
第二步：声明类；
第三步：实现类；
第四步：使用类；

2 类的声明：类的成员构成

类是一种抽象数据类型，声明形式如下：

3 声明类举例：时钟类

三 访问控制

类成员的访问控制
什么是“类内”和“类外”；
在类声明之内称为类内；
在类声明之外称为类外；

什么事“类内”和“类外”；
在类声明之内称为类内；
在类声明之外称为类外；

数据封装的目的就是信息隐蔽。为了达到信息隐蔽，在C++类中，并非所有的成员都是对外可见的(或者说，是类外可以访问的)

通过设置成员的访问控制属性来实现对类成员的访问控制。
这些控制属性有：public、protected、private.

1 类的声明：对成员的访问控制

2 公有成员

在关键字public后面声明，它们是类与外部的接口，任何类内、类外函数都可以访问公有数据和函数。

3 私有成员

在关键字private后面声明，只运行本类中的函数访问，而类外的任何函数都不能访问。

3 保护成员

在关键字protected后面声明的数据成员或成员函数。与pirvate类似，其差别表现在继续与派生时对派生类的影响不同。

4 类声明举例：时钟类

四 类的实现与使用

1 类实现

实现一个类，就是按照所设定的功能语义去实现类中的每一个成员函数。

2 类的使用

类是一种数据类型，类的变量称作类的实例，或对象。
定义对象的方式：类名 对象名；
例如：Clock aclock;

3 访问类成员的方法

通过对象来访问成员
对象名.公有成员函数（形参列表）;
对象名.公有数据成员

通过对象指针来访问成员
对象的指针->公有成员函数名（形参列表）；
对象的指针->公有数据成员

举例：一个比较完整的Clock类 声明Clock类

实现Clock类中的成员函数

使用Clock类

2个指针指向同一个对象，如果其中一个指针改变了对象值，另外一个指针访问的值会不会改变？为什么？

总结：定义和使用类类型的过程
抽象：对事物进行抽象；
声明类：根据抽象的结果定义类的特性；
实现类：实现类中成员函数的逻辑；
使用类：在程序中定义类的实力，使用类的公有成员。

4 类对外的接口

在定义类时，把可以被外部访问的成员说明public属性，作为外部访问类中成员的接口。把不能被外部访问的成员说明为private或protected属性。

在声明类时，具有不同访问属性的成员可以按任意顺序出现。

修饰访问属性关键字可以多次出现。

一个成员只能具有一种访问属性，否则会出现歧义。

五 类的对象

例子：简单int数组类
第一步：抽象
数据抽象
数组大小；
数组所占据的内存区；
行为抽象
能够获得数组的大小；
能够将数据保存到数组中；
能够获得数组中所保存的最大值；
能够获得数组中所保存的最小值；

第二步：定义类

第三步：实现类

第三步：实现类（续）

第四步：使用类



在IntArray类中，函数成员getmaxVal和getMinVal在逻辑上是否存在共性？

两个函数的代码框架相似，只有在进行if条件判断时存在细微的差异。

改进：为IntArray类增加公用的私有函数

六 数据封装的相对性

以改进了的IntArray类为例，私有的成员函数getVal在类外(如main函数）是不能被调用的。

数据封装是一个相对的概念，只是对于类外而言。而对于类内部，所有的成员都是相互可见的。