数据封装

所有的 C++ 程序是由以下两个基本要素组成：

程序语句（代码）：这是程序执行行为的一部分，他们被称为函数。
程序数据：数据是受程序函数影响的信息。

封装是一个面向对象编程的概念，它将数据和操作数据的函数结合在一起，并使其免受外部干扰和误用。数据封装是数据隐藏的重要面向对象编程概念。

数据封装是一种将数据和使用数据的函数结合在一起的机制；数据抽象是一种只将接口公开并且向用户隐藏实现细节的机制。

C++ 支持封装的属性和通过创建用户定义类型实现的数据隐藏，这称为类。我们已经研究过，一个类可以包含私有、保护和公有成员。默认情况下，所有定义在一个类中的成员是私有的。例如：

class Box {
 public:
  double getVolume(void) {
    return length * breadth * height;
  }
 private:
  double length;  // Length of a box
  double breadth; // Breadth of a box
  double height;  // Height of a box
};

变量 length 、breadth 和 height 都是私有的。这意味着只有 box 类的其他成员可以访问它们，而程序的任何其它的部分不能访问它们。这是一个封装的实现方式。

要想使类的某个部分成为共有的（即访问您的程序的其他部分），你必须在 public 关键字后声明它们。公有说明符后定义的所有变量或函数可以被程序中的其它函数访问。

使一个类成为其它类的友元类就可以获得实现细节，降低封装。这个思想就是获得尽可能多的每个类的对其它类隐藏的细节。

数据封装的例子

任何一个实现有公有和私有成员的类的 C++ 程序都是一个数据封装和数据抽象的例子。考虑下面的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class Adder {
 public:
  // constructor
  Adder(int i = 0) {
    total = i;
  }
  // interface to outside world
  void addNum(int number) {
    total += number;
  }
  // interface to outside world
  int getTotal() {
    return total;
  };
 private:
  // hidden data from outside world
  int total;
};

int main() {
  Adder a;

  a.addNum(10);
  a.addNum(20);
  a.addNum(30);

  cout << "Total " << a.getTotal() <<endl;
  return 0;
}

编译和执行上面的代码时，它产生以下结果：

Total 60

上面的类实现了把数字加起来，并且返回总和。公有成员 addNum 和 getTotal 是对外的接口，用户需要知道他们才能使用的类。私有成员 total 是用户不需要知道的，但是它是为保证程序正常运行类所必要的。

设计策略

经过一段痛苦的经历，我们大多数人已经学会了使类成员在默认情况下是私有的，除非我们真的需要使它们变成公有的。这就是一个好的的封装。

这个知识被频繁的应用于数据成员，它同样适用于所有成员，包括虚函数。