数据封装是面向对象编程的一个重要特点,它防止函数直接访问类类型的内部成员。类成员的访问限制是通过在类主体内部对各个区域标记 public、private、protected 来指定的。关键字 public、private、protected 称为访问修饰符。一个类可以有多个 public、protected 或 private 标记区域。

公有(public)成员

公有成员在程序中类的外部是可访问的。您可以不使用任何成员函数来设置和获取公有变量的值,如下所示:

#include <iostream>
using namespace std;

class Line
{
public:
double length;
void setLength( double len );
double getLength( void );
};

// 成员函数定义
double Line::getLength(void)
{
return length ;
}

void Line::setLength( double len )
{
length = len;
}

// 程序的主函数
int main( )
{
Line line;

// 设置长度
line.setLength(6.0);
cout << "Length of line : " << line.getLength() <<endl;

// 不使用成员函数设置长度
line.length = 10.0; // OK: 因为 length 是公有的
cout << "Length of line : " << line.length <<endl;
return 0;
}

私有(private)成员

私有成员变量或函数在类的外部是不可访问的,甚至是不可查看的。只能被本类成员或友和友元函数访问。

默认情况下,类的所有成员都是私有的。例如在下面的类中,width 是一个私有成员,这意味着,如果您没有使用任何访问修饰符,类的成员将被假定为私有成员:

class Box
{
double width;
public:
double length;
void setWidth( double wid );
double getWidth( void );
};

实际操作中,我们一般会在私有区域定义数据,在公有区域定义相关的函数,以便在类的外部也可以调用这些函数,如下所示:

#include <iostream>
using namespace std;

class Box
{
public:
double length;
void setWidth( double wid );
double getWidth( void );

private:
double width;
};

// 成员函数定义
void Box::setWidth( double wid )
{
width = wid;
}

double Box::getWidth(void)
{
return width ;
}

// 程序的主函数
int main( )
{
Box box;
// 不使用成员函数设置长度
box.length = 10.0; // OK: 因为 length 是公有的
cout << "Length of box : " << box.length <<endl;

// 不使用成员函数设置宽度
// box.width = 10.0; // Error: 因为 width 是私有的
box.setWidth(10.0); // 使用成员函数设置宽度
cout << "Width of box : " << box.getWidth() <<endl;

return 0;
}

保护(protected)成员

保护成员变量或函数与私有成员十分相似,但有一点不同,保护成员在派生类(即子类)中是可访问的。

在下一个章节中,您将学习到派生类和继承的知识。现在您可以看到下面的实例中,我们从父类 Box 派生了一个子类 smallBox。

下面的实例与前面的实例类似,在这里 width 成员可被派生类 smallBox 的任何成员函数访问。

#include <iostream>
using namespace std;

class Box
{
protected:
double width;
};

class SmallBox:Box // SmallBox 是派生类
{
public:
void setSmallWidth( double wid );
double getSmallWidth( void );
};

// 子类的成员函数
void SmallBox::setSmallWidth( double wid )
{
width = wid;
}
double SmallBox::getSmallWidth(void)
{
return width ;
}

// 程序的主函数
int main( )
{
SmallBox box;

// 使用成员函数设置宽度
box.setSmallWidth(5.0);
cout << "Width of box : "<< box.getSmallWidth() << endl;

return 0;
}