类的封装性和信息隐藏.ppt

1/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,类的封装性,封装（encapsulation）是面向对象的三要素之一（其它两个是继承和多态），它有两层含义（p.39）：将数据（属性）和函数（行为）放在一个独立的类中，使类成为一个独立的单元。通过访问限定符（private等）实现对信息的隐藏或公开，隐藏类的内部实现。而留下一些接口（public的成员函数）与外界进行信息交换（外界要想访问某个成员只能通过接口实现）。,2/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,当类的设计者改变了类的内部实现时，但只要接口不变，对于类的使用者而言，没有任何影响。这就是所谓的“接口和实现的分离”（p.63）。那么什么是封装？简单地说，封装就是将数据和函数放在一起，将不想让外界看到的内容（通常是数据）声明为private的，不允许外界存取。外界要想访问的话，只能通过类留给外部的接口。,3/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,类声明和类实现的分离,通常情况下常常将类的声明文件放在一个头文件（.h）中，而将类的实现文件放在另一个文件实现（.cpp）中，这样不同的使用者在使用这个类的时候只需在自己的程序中将类的声明文件#include进来即可（p.64，演示编写日期管理程序）。使用VC编译器中的classview查看类和fileview查看文件。使用VC编译器的添加功能添加类和类的成员。,4/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,类的SetXXX和GetXXX,封装的一个原则是：“信息的最小化公开”，所以在理想状态下，通常将所有的数据都声明为private（因为随便对类的内部数据进行更改是很危险的），如果想改变和得到某个数据的话，那么使用相应的接口进行访问（EffectiveC+：条款18、条款20）。通常设置数据的接口命名为SetXXX（如：voidDate:SetYear(inty)），而将得到数据的接口称为GetXXX（如：intDate:GetYear()）。,5/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,成员的存储方式,考虑这样两个问题：问题1：使用Date类来定义两个对象d1和d2，那么d1和d2两个对象在内存中的存储状态是否如p.52-图2.4中所示呢？即数据成员和成员函数是否都存放在对象中呢？问题2：d1和d2调用相同的成员函数，为什么显示结果不一样？它们调用的是同一段代码吗？,6/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,其实上述两个问题实际上是一个问题：对象空间中仅存储数据成员，而类的成员函数代码不会存储在对象中。用一个类的不同对象调用成员函数时，调用的是同一段函数代码。既然成员函数的代码不会存储在对象内部，那么它和普通的函数除了形式上的区别，主要的区别是什么呢？既然调用的是同一段代码，为什么显示不同的结果？,7/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,成员函数和普通函数的最主要区别,在编译器的角度来看，成员函数和普通函数是没有本质区别的，成员函数只不过是为了封装的需要，而在形式上放在了类中。它们之间除了前面讲的形式上的区别外，最主要的区别如下：成员函数暗自具备了一个从编译器传过来的指向类对象的this指针。通过它成员函数可以操作对象的数据成员。,8/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,this指针,this指针（p.87）！是不是听起来很神奇，而这个this指针恰恰是前面问题2（同一个类的不同对象调用同一成员函数时，执行的是同一段代码，结果不同）的关键：Dated1,d2;if(d1.SetDate(-100,10,2)d1.ShowDate();if(d2.SetDate(1999,10,1)d2.ShowDate();,9/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,在上面的例子中，当调用成员函数时，系统会“偷偷地”为成员函数传递一个指向当前对象的指针this，在这里this相当于对象自己，如下所示：d1.SetDate(-100,10,2)SetDate(this,-100,10,2)；在这里this指向d1，同理d2.SetDate(1999,10,1)SetDate(this,1999,10,1)；这里this指向d2。形参this的类型为Date*。,10/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,指针this的用途,在如下情况下，可以显示（explicit）的调用this指针：boolDate:SetMonth(intmonth)if(monthmonth=month;elsereturnfalse;returntrue;,11/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,小结,什么是类？什么是对象？什么是抽象？什么是类的声明？什么是类的定义？C+中有哪些权限限定符？各起什么作用？什么是类的封装？封装的原则是什么？同一各类所定义的不同对象在调用同一个成员函数时，调用的是同一段代码吗？类的成员函数和普通全局函数在形式上有什么区别？在本质上有什么区别？,12/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,上机安排,设计并实现日期（Date）类，完成一个日期管理系统，要求：private数据成员year,month,day;有public接口SetDate和ShowDate，并对非法的输入进行控制；能够判断是否为闰年，是否为公元前/后，并能够正确显示；实现Date类的声明和实现的分离。,13/13,2019年12月2日星期一,面向对象方法,思考题,在日期管理程