数据封装
数据封装(Data Encapsulation)是面向对象编程(OOP)的一个基本概念,它通过将数据和操作数据的函数封装在一个类中来实现。这种封装确保了数据的私有性和完整性,防止了外部代码对其直接访问和修改。
所有的 C++ 程序都有以下两个基本要素:
- 程序语句(代码): 这是程序中执行动作的部分,它们被称为函数。
- 程序数据: 数据是程序的信息,会受到程序函数的影响。
封装是面向对象编程中的把数据和操作数据的函数绑定在一起的一个概念,这样能避免受到外界的干扰和误用,从而确保了安全。数据封装引申出了另一个重要的 OOP 概念,即数据隐藏。
数据封装是一种把数据和操作数据的函数捆绑在一起的机制,数据抽象是一种仅向用户暴露接口而把具体的实现细节隐藏起来的机制。
C++ 通过创建类来支持封装和数据隐藏(public
、protected
、private
)。我们已经知道,类包含私有成员(private
)、保护成员(protected
)和公有成员(public
)成员。默认情况下,在类中定义的所有项目都是私有的。
设计策略
通常情况下,我们都会设置类成员状态为私有(private
),除非我们真的需要将其暴露,这样才能保证良好的封装性。
这通常应用于数据成员,但它同样适用于所有成员,包括虚函数。
数据封装的优点
- 数据隐藏: 通过将数据成员声明为私有,防止外部代码直接访问这些数据。
- 提高代码可维护性: 提供公共方法来访问和修改数据,这使得可以在不影响外部代码的情况下修改类的内部实现。
- 增强安全性: 防止不合法的数据输入和不当的修改操作。
- 实现抽象: 提供了一种机制,使得用户不需要了解类的内部实现细节,只需要了解如何使用类的公共接口即可。