【C++之封装与信息隐蔽】类的公用接口与私有实现的分离

简介: 【C++之封装与信息隐蔽】类的公用接口与私有实现的分离

题目要求


在本章第2.3.3节中分别给出了包含类定义的头文件 student.h ,包含成员函数定义的源文件 student.cpp 以及包含主函数的源文件 main.cpp 。请完善该程序,在类中增加一个对数据成员赋初值的成员函数 set_value 。上机调试并运行。


——谭浩强的《C++面向对象程序设计》第2章习题第4小题


封装与信息隐蔽


面向对象程序设计方法的一大特点就是“封装性”,即把有关数据和操作代码封装在一个对象中,而对象中的某些部分对外隐蔽。这样做可以降低用户操作对象的复杂程度,就比如去ATM机取款,用户不需要了解内部具体的计算过程,只需要知道外部功能,知道怎么把钱取出来就可以了。这样做还可以保护数据,防止外部操作对内部数据的干扰。


【C++之成员函数】类外定义成员函数

上一篇我们把类的声明、类成员函数的定义以及类的使用都放在了一个文件里,这对程序的设计和调试造成了一定困难。


为了实现封装和信息隐蔽,方便对程序的修改,提高编程效率,我们把类的公用接口和私有实现分开,也就是把类的声明和类成员函数的定义分开放在两个不同的文件里。在头文件中只包含对类成员函数的声明,而不包括成员函数的定义。


一个C++程序的文件结构:


类声明头文件

类实现文件(包含类成员函数的定义)

类的使用文件


程序1


类声明头文件 student.h


/*
************************************************************************
@file:    student.h
@date:   2020.10.28
@author: Xiaoxiao
@brief:   定义类
@blog:    https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/109323496 
************************************************************************
*/
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Student // 声明类类型
{
private: // 声明私有部分
  int num;
  string name;
  char sex;
public: // 声明公用部分
  // 类内声明成员函数
  void set_value();
  void display();
};



类实现文件 student.cpp


/*
************************************************************************
@file:    student.cpp
@date:   2020.10.28
@author: Xiaoxiao
@brief:   定义成员函数
@blog:    https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/109323496 
************************************************************************
*/
#include"student.h"
// 类外定义成员函数
void Student::set_value()
{
  cin >> num;
  cin >> name;
  cin >> sex;
}
void Student::display()
{
  cout << "num:" << num << endl;
  cout << "name:" << name << endl;
  cout << "sex:" << sex << endl;
}


类的使用文件 main.cpp


/*
************************************************************************
@file:    main.cpp
@date:   2020.10.28
@author: Xiaoxiao
@brief:   主函数
@blog:    https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/109323496 
************************************************************************
*/
#include "student.h"
Student xiaoxiao; // 定义Student类的对象xiaoxiao
int main()
{
  xiaoxiao.set_value(); 
  // 调用set_value()函数,向xiaoxiao对象中的数据成员输入数据
  xiaoxiao.display(); 
  // 调用display()函数,输出xiaoxiao对象中的数据
  system("pause");
  return 0;
}


运行结果1



输入:

8 Xiao M


输出:

num:8

name:Xiao

sex:M


第2章习题第5小题把例2.4改写成多文件程序,也是把类成员函数定义和类声明分开,主函数单独放在一个文件中。


程序2


类声明头文件 arraymax.h


/*
************************************************************************
@file:    arraymax.h
@date:   2020.10.28
@author: Xiaoxiao
@brief:   定义类
@blog:    https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/109323496 
************************************************************************
*/
#include <iostream>
using namespace std;
class Array_max // 声明类类型
{
private: // 声明私有部分
  int array[10]; // 整型数组
  int max;    // 存放最大值
public: // 声明公用部分
  // 类内声明成员函数
  void set_value();  // 对数组元素设置值
  void max_value();  // 找出数组中的最大元素
  void show_value(); // 输出最大值
};


类实现文件 arraymax.cpp


/*
************************************************************************
@file:    arraymax.cpp
@date:   2020.10.30
@author: Xiaoxiao
@brief:   定义成员函数
@blog:    https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/109323496 
************************************************************************
*/
#include"arraymax.h"
// 类外定义成员函数
void Array_max::set_value() // 成员函数定义,向数组元素输入数值
{
  int i;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  cin >> array[i];
}
void Array_max::max_value() // 成员函数定义,找出数组元素中的最大值
{
  int i;
  max = array[0];
  for (i = 1; i < 10; i++)
  if (array[i] > max)
    max = array[i];
}
void Array_max::show_value() // 成员函数定义,输出最大值
{
  cout << "max=" << max << endl; 
}


类的使用文件 file1.cpp


/*
************************************************************************
@file:    file1.cpp
@date:   2020.10.28
@author: Xiaoxiao
@brief:   主函数
@blog:    https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/109323496 
************************************************************************
*/
#include "arraymax.h"
int main()
{
  Array_max arrmax; // 定义Array_max类的对象arrmax
  arrmax.set_value();
  // 调用set_value()函数,向数组元素输入数值
  arrmax.max_value();
  // 调用max_value()函数,找出数组元素中的最大值
  arrmax.show_value();
  // 调用show_value()函数,输出最大值
  system("pause");
  return 0;
}


运行结果2



输入:

2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024


输出:

max=1024


相关文章
|
编译器 C++ 容器
【c++11】c++11新特性(上)(列表初始化、右值引用和移动语义、类的新默认成员函数、lambda表达式)
C++11为C++带来了革命性变化,引入了列表初始化、右值引用、移动语义、类的新默认成员函数和lambda表达式等特性。列表初始化统一了对象初始化方式,initializer_list简化了容器多元素初始化;右值引用和移动语义优化了资源管理,减少拷贝开销;类新增移动构造和移动赋值函数提升性能;lambda表达式提供匿名函数对象,增强代码简洁性和灵活性。这些特性共同推动了现代C++编程的发展,提升了开发效率与程序性能。
565 12
|
存储 算法 安全
c++模板进阶操作——非类型模板参数、模板的特化以及模板的分离编译
在 C++ 中,仿函数(Functor)是指重载了函数调用运算符()的对象。仿函数可以像普通函数一样被调用,但它们实际上是对象,可以携带状态并具有更多功能。与普通函数相比,仿函数具有更强的灵活性和可扩展性。仿函数通常通过定义一个包含operator()的类来实现。public:// 重载函数调用运算符Add add;// 创建 Add 类的对象// 使用仿函数return 0;
343 0
|
人工智能 机器人 编译器
c++模板初阶----函数模板与类模板
class 类模板名private://类内成员声明class Apublic:A(T val):a(val){}private:T a;return 0;运行结果:注意:类模板中的成员函数若是放在类外定义时,需要加模板参数列表。return 0;
298 0
|
存储 编译器 程序员
c++的类(附含explicit关键字,友元,内部类)
本文介绍了C++中类的核心概念与用法,涵盖封装、继承、多态三大特性。重点讲解了类的定义(`class`与`struct`)、访问限定符(`private`、`public`、`protected`)、类的作用域及成员函数的声明与定义分离。同时深入探讨了类的大小计算、`this`指针、默认成员函数(构造函数、析构函数、拷贝构造、赋值重载)以及运算符重载等内容。 文章还详细分析了`explicit`关键字的作用、静态成员(变量与函数)、友元(友元函数与友元类)的概念及其使用场景,并简要介绍了内部类的特性。
476 0
|
编译器 C++
类和对象(下)C++
本内容主要讲解C++中的初始化列表、类型转换、静态成员、友元、内部类、匿名对象及对象拷贝时的编译器优化。初始化列表用于成员变量定义初始化,尤其对引用、const及无默认构造函数的类类型变量至关重要。类型转换中,`explicit`可禁用隐式转换。静态成员属类而非对象,受访问限定符约束。内部类是独立类,可增强封装性。匿名对象生命周期短,常用于临时场景。编译器会优化对象拷贝以提高效率。最后,鼓励大家通过重复练习提升技能!
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象(下)
在上一篇博客中,我们学习了C++的基础类与对象概念,包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇,我们将深入探讨C++类的一些重要特性,如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象,以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念,提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。
|
编译器 C语言 C++
类和对象的简述(c++篇)
类和对象的简述(c++篇)
|
设计模式 安全 C++
【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
通过对特殊类设计和单例模式的深入探讨,我们可以更好地设计和实现复杂的C++程序。特殊类设计提高了代码的安全性和可维护性,而单例模式则确保类的唯一实例性和全局访问性。理解并掌握这些高级设计技巧,对于提升C++编程水平至关重要。
293 16
|
编译器 C++
类和对象(中 )C++
本文详细讲解了C++中的默认成员函数,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载和取地址运算符重载等内容。重点分析了各函数的特点、使用场景及相互关系,如构造函数的主要任务是初始化对象,而非创建空间;析构函数用于清理资源;拷贝构造与赋值运算符的区别在于前者用于创建新对象,后者用于已存在的对象赋值。同时,文章还探讨了运算符重载的规则及其应用场景,并通过实例加深理解。最后强调,若类中存在资源管理,需显式定义拷贝构造和赋值运算符以避免浅拷贝问题。
|
存储 编译器 C++
类和对象(上)(C++)
本篇内容主要讲解了C++中类的相关知识,包括类的定义、实例化及this指针的作用。详细说明了类的定义格式、成员函数默认为inline、访问限定符(public、protected、private)的使用规则,以及class与struct的区别。同时分析了类实例化的概念,对象大小的计算规则和内存对齐原则。最后介绍了this指针的工作机制,解释了成员函数如何通过隐含的this指针区分不同对象的数据。这些知识点帮助我们更好地理解C++中类的封装性和对象的实现原理。