c++數(shù)據(jù)封裝以及定義結(jié)構(gòu)的詳細講解
先介紹一個字符串比較函數(shù)：strcmp（s1，s2），當(dāng)s1<s2時，返回一個負整數(shù)；當(dāng)s1=s2時，返回值為0；當(dāng)s1>s2時，返回一個正整數(shù)
還有一個字符串復(fù)制函數(shù)：strcpy（a，b），表示將字符串b的值復(fù)制給字符串a(chǎn)當(dāng)然字符串b的長度不能超過字符串a(chǎn)
定義結(jié)構(gòu)
為了定義結(jié)構(gòu)，您必須使用 struct 語句。struct 語句定義了一個包含多個成員的新的數(shù)據(jù)類型，struct 語句的格式如下：
struct type_name {
member_type1 member_name1;
member_type2 member_name2;
member_type3 member_name3;
.
.
} object_names;
type_name 是結(jié)構(gòu)體類型的名稱，member_type1 member_name1 是標(biāo)準(zhǔn)的變量定義，比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的變量定義。在結(jié)構(gòu)定義的末尾，最后一個分號之前，您可以指定一個或多個結(jié)構(gòu)變量，這是可選的。下面是聲明一個結(jié)構(gòu)體類型 books，變量為 book：
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
} book;
訪問結(jié)構(gòu)成員
為了訪問結(jié)構(gòu)的成員，我們使用成員訪問運算符（.）。成員訪問運算符是結(jié)構(gòu)變量名稱和我們要訪問的結(jié)構(gòu)成員之間的一個句號。
下面的實例演示了結(jié)構(gòu)的用法：
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
// 聲明一個結(jié)構(gòu)體類型 books
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
int main( )
{
books book1; // 定義結(jié)構(gòu)體類型 books 的變量 book1
books book2; // 定義結(jié)構(gòu)體類型 books 的變量 book2
// book1 詳述
strcpy( book1.title, "c++ 教程");
strcpy( book1.author, "yapf");
strcpy( book1.subject, "編程語言");
book1.book_id = 12345;
// book2 詳述
strcpy( book2.title, "css 教程");
strcpy( book2.author, "yapf");
strcpy( book2.subject, "前端技術(shù)");
book2.book_id = 1234556;
// 輸出 book1 信息
cout << "第一本書標(biāo)題 : " << book1.title <<endl;
cout << "第一本書作者 : " << book1.author <<endl;
cout << "第一本書類目 : " << book1.subject <<endl;
cout << "第一本書 id : " << book1.book_id <<endl;
// 輸出 book2 信息
cout << "第二本書標(biāo)題 : " << book2.title <<endl;
cout << "第二本書作者 : " << book2.author <<endl;
cout << "第二本書類目 : " << book2.subject <<endl;
cout << "第二本書 id : " << book2.book_id <<endl;
return 0;
}
實例中定義了結(jié)構(gòu)體類型 books 及其兩個變量 book1 和 book2。當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：
第一本書標(biāo)題:c++教程
第一本書作者:yapf
第一本書類目:編程語言
第一本書id：12345
第一本書標(biāo)題:css教程
第一本書作者:yapf
第一本書類目:前端技術(shù)
第一本書id：123456
結(jié)構(gòu)作為函數(shù)參數(shù)
您可以把結(jié)構(gòu)作為函數(shù)參數(shù)，傳參方式與其他類型的變量或指針類似。您可以使用上面實例中的方式來訪問結(jié)構(gòu)變量：
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
void printbook( struct books book );
// 聲明一個結(jié)構(gòu)體類型 books
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
int main( )
{
books book1; // 定義結(jié)構(gòu)體類型 books 的變量 book1
books book2; // 定義結(jié)構(gòu)體類型 books 的變量 book2
// book1 詳述
strcpy( book1.title, "c++ 教程");
strcpy( book1.author, "yapf");
strcpy( book1.subject, "編程語言");
book1.book_id = 12345;
// book2 詳述
strcpy( book2.title, "css 教程");
strcpy( book2.author, "yapf");
strcpy( book2.subject, "前端技術(shù)");
book2.book_id = 1234556;
// 輸出 book1 信息
printbook( book1 );
// 輸出 book2 信息
printbook( book2 );
return 0;
}
void printbook( struct books book )
{
cout << "書標(biāo)題 : " << book.title <<endl;
cout << "書作者 : " << book.author <<endl;
cout << "書類目 : " << book.subject <<endl;
cout << "書 id : " << book.book_id <<endl;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：
書標(biāo)題：c++教程
書作者：yapf
書類目：編程語言
書id：12345
書標(biāo)題：css教程
書作者：yapf
書類目：前端技術(shù)
書id：123456
指向結(jié)構(gòu)的指針
您可以定義指向結(jié)構(gòu)的指針，方式與定義指向其他類型變量的指針相似，如下所示：
struct books *struct_pointer;
現(xiàn)在，您可以在上述定義的指針變量中存儲結(jié)構(gòu)變量的地址。為了查找結(jié)構(gòu)變量的地址，請把 & 運算符放在結(jié)構(gòu)名稱的前面，如下所示：
struct_pointer = &book1;
為了使用指向該結(jié)構(gòu)的指針訪問結(jié)構(gòu)的成員，您必須使用 -> 運算符，如下所示：
struct_pointer->title;
讓我們使用結(jié)構(gòu)指針來重寫上面的實例，這將有助于您理解結(jié)構(gòu)指針的概念：
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
void printbook( struct books *book );
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
int main( )
{
books book1; // 定義結(jié)構(gòu)體類型 books 的變量 book1
books book2; // 定義結(jié)構(gòu)體類型 books 的變量 book2
// book1 詳述
strcpy( book1.title, "c++ 教程");
strcpy( book1.author, "yapf");
strcpy( book1.subject, "編程語言");
book1.book_id = 12345;
// book2 詳述
strcpy( book2.title, "css 教程");
strcpy( book2.author, "yapf");
strcpy( book2.subject, "前端技術(shù)");
book2.book_id = 1234556;
// 通過傳 book1 的地址來輸出 book1 信息
printbook( &book1 );
// 通過傳 book2 的地址來輸出 book2 信息
printbook( &book2 );
return 0;
}
// 該函數(shù)以結(jié)構(gòu)指針作為參數(shù)
void printbook( struct books *book )
{
cout << "書標(biāo)題 : " << book->title <<endl;
cout << "書作者 : " << book->author <<endl;
cout << "書類目 : " << book->subject <<endl;
cout << "書 id : " << book->book_id <<endl;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：
書標(biāo)題：c++教程
書作者：yapf
書類目：編程語言
書id：12345
書標(biāo)題：css教程
書作者：yapf
書類目：前端技術(shù)
書id：123456
typedef 關(guān)鍵字
下面是一種更簡單的定義結(jié)構(gòu)的方式，您可以為創(chuàng)建的類型取一個"別名"。例如：
typedef struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
}books;
現(xiàn)在，您可以直接使用books來定義books類型的變量，而不需要使用 struct 關(guān)鍵字。下面是實例：
books book1, book2;
您可以使用typedef關(guān)鍵字來定義非結(jié)構(gòu)類型，如下所示：
typedef long int *pint32; pint32 x, y, z;
x, y 和 z 都是指向長整型 long int 的指針。
c++ 數(shù)據(jù)封裝
所有的 c++ 程序都有以下兩個基本要素：
- 程序語句（代碼）：這是程序中執(zhí)行動作的部分，它們被稱為函數(shù)。
- 程序數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是程序的信息，會受到程序函數(shù)的影響。
封裝是面向?qū)ο缶幊讨械陌褦?shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)綁定在一起的一個概念，這樣能避免受到外界的干擾和誤用，從而確保了安全。數(shù)據(jù)封裝引申出了另一個重要的 oop 概念，即數(shù)據(jù)隱藏。
數(shù)據(jù)封裝是一種把數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)捆綁在一起的機制，數(shù)據(jù)抽象是一種僅向用戶暴露接口而把具體的實現(xiàn)細節(jié)隱藏起來的機制。
c++ 通過創(chuàng)建類來支持封裝和數(shù)據(jù)隱藏（public、protected、private）。我們已經(jīng)知道，類包含私有成員（private）、保護成員（protected）和公有成員（public）成員。默認情況下，在類中定義的所有項目都是私有的。例如：
class box
{
public:
double getvolume(void)
{
return length * breadth * height;
}
private:
double length; // 長度
double breadth; // 寬度
double height; // 高度
};
變量 length、breadth 和 height 都是私有的（private）。這意味著它們只能被 box 類中的其他成員訪問，而不能被程序中其他部分訪問。這是實現(xiàn)封裝的一種方式。
為了使類中的成員變成公有的（即，程序中的其他部分也能訪問），必須在這些成員前使用 public 關(guān)鍵字進行聲明。所有定義在 public 標(biāo)識符后邊的變量或函數(shù)可以被程序中所有其他的函數(shù)訪問。
把一個類定義為另一個類的友元類，會暴露實現(xiàn)細節(jié)，從而降低了封裝性。理想的做法是盡可能地對外隱藏每個類的實現(xiàn)細節(jié)。
數(shù)據(jù)封裝的實例
c++ 程序中，任何帶有公有和私有成員的類都可以作為數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)抽象的實例。請看下面的實例：
#include <iostream>
using namespace std;
class adder{
public:
// 構(gòu)造函數(shù)
adder(int i = 0)
{
total = i;
}
// 對外的接口
void addnum(int number)
{
total += number;
}
// 對外的接口
int gettotal()
{
return total;
};
private:
// 對外隱藏的數(shù)據(jù)
int total;
};
int main( )
{
adder a;
a.addnum(10);
a.addnum(20);
a.addnum(30);
cout << "total " << a.gettotal() <<endl;
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：
total 60
上面的類把數(shù)字相加，并返回總和。公有成員 addnum 和 gettotal 是對外的接口，用戶需要知道它們以便使用類。私有成員 total 是對外隱藏的，用戶不需要了解它，但它又是類能正常工作所必需的。
設(shè)計策略
通常情況下，我們都會設(shè)置類成員狀態(tài)為私有（private），除非我們真的需要將其暴露，這樣才能保證良好的封裝性。
這通常應(yīng)用于數(shù)據(jù)成員，但它同樣適用于所有成員，包括虛函數(shù)。
c++ 類 & 對象
c++ 在 c 語言的基礎(chǔ)上增加了面向?qū)ο缶幊蹋琧++ 支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。類是 c++ 的核心特性，通常被稱為用戶定義的類型。
類用于指定對象的形式，是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，它是一種封裝了數(shù)據(jù)和函數(shù)的組合。類中的數(shù)據(jù)稱為成員變量，函數(shù)稱為成員函數(shù)。類可以被看作是一種模板，可以用來創(chuàng)建具有相同屬性和行為的多個對象。
c++ 類定義
定義一個類需要使用關(guān)鍵字 class，然后指定類的名稱，并類的主體是包含在一對花括號中，主體包含類的成員變量和成員函數(shù)。
定義一個類，本質(zhì)上是定義一個數(shù)據(jù)類型的藍圖，它定義了類的對象包括了什么，以及可以在這個對象上執(zhí)行哪些操作。
以下實例我們使用關(guān)鍵字class定義 box 數(shù)據(jù)類型，包含了三個成員變量 length、breadth 和 height：
class box
{
public:
double length; // 盒子的長度
double breadth; // 盒子的寬度
double height; // 盒子的高度
};
關(guān)鍵字 public 確定了類成員的訪問屬性。在類對象作用域內(nèi)，公共成員在類的外部是可訪問的。您也可以指定類的成員為 private 或 protected，這個我們稍后會進行講解。
定義 c++ 對象
類提供了對象的藍圖，所以基本上，對象是根據(jù)類來創(chuàng)建的。聲明類的對象，就像聲明基本類型的變量一樣。下面的語句聲明了類 box 的兩個對象：
box box1; // 聲明 box1，類型為 box box box2; // 聲明 box2，類型為 box
對象 box1 和 box2 都有它們各自的數(shù)據(jù)成員。
訪問數(shù)據(jù)成員
類的對象的公共數(shù)據(jù)成員可以使用直接成員訪問運算符 . 來訪問。
為了更好地理解這些概念，讓我們嘗試一下下面的實例：
#include <iostream>
using namespace std;
class box
{
public:
double length; // 長度
double breadth; // 寬度
double height; // 高度
// 成員函數(shù)聲明
double get(void);
void set( double len, double bre, double hei );
};
// 成員函數(shù)定義
double box::get(void)
{
return length * breadth * height;
}
void box::set( double len, double bre, double hei)
{
length = len;
breadth = bre;
height = hei;
}
int main( )
{
box box1; // 聲明 box1，類型為 box
box box2; // 聲明 box2，類型為 box
box box3; // 聲明 box3，類型為 box
double volume = 0.0; // 用于存儲體積
// box 1 詳述
box1.height = 5.0;
box1.length = 6.0;
box1.breadth = 7.0;
// box 2 詳述
box2.height = 10.0;
box2.length = 12.0;
box2.breadth = 13.0;
// box 1 的體積
volume = box1.height * box1.length * box1.breadth;
cout << "box1 的體積：" << volume <<endl;
// box 2 的體積
volume = box2.height * box2.length * box2.breadth;
cout << "box2 的體積：" << volume <<endl;
// box 3 詳述
box3.set(16.0, 8.0, 12.0);
volume = box3.get();
cout << "box3 的體積：" << volume <<endl;
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：
box1的體積：210
box2的體積：1560
box3的體積：1536
需要注意的是，私有的成員和受保護的成員不能使用直接成員訪問運算符 (.) 來直接訪問。我們將在后續(xù)的教程中學(xué)習(xí)如何訪問私有成員和受保護的成員。
以上就是c++數(shù)據(jù)封裝以及定義結(jié)構(gòu)的詳細講解的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于c++數(shù)據(jù)封裝以及定義結(jié)構(gòu)的資料請關(guān)注碩編程其它相關(guān)文章！
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