C++三大特性之封裝

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什麼是封裝？

封裝
: 封裝可以隱藏實現細節，使得代碼模組化
封裝是把過程和資料包圍起來，對資料的訪問只能通過已定義的介面。
在物件導向編程上可理解為：把客觀事物封裝成抽象的類，並且類可以把自己的資料和方法只讓可信的類或者對象操作，對不可信的進行資訊隱藏。

資料抽象

資料抽象是指，只向外界提供關鍵資訊，並隱藏其背景實現細節，即只表現必要的資訊而不呈現細節。
資料抽象是一種依賴於介面和實現分離的編程（設計）技術。

資料抽象的好處

資料抽象有兩個重要的優勢：

• 類的內部受到保護，不會因無意的使用者級錯誤導致對象狀態受損。
• 類實現可能隨著時間的推移而發生變化，以便應對不斷變化的需求，或者應對那些要求不改變使用者級代碼的錯誤報表。

如果只在類的私人部分定義資料成員，編寫該類的作者就可以隨意更改資料。如果實現發生改變，則只需要檢查類的代碼，看看這個改變會導致哪些影響。如果資料是公有的，則任何直接存取舊錶示形式的資料成員的函數都可能受到影響。

資料封裝

所有的 C++ 程式都有以下兩個基本要素：

• 程式語句（代碼）：這是程式中執行動作的部分，它們被稱為函數。
• 程式資料：資料是程式的資訊，會受到程式函數的影響。

封裝是物件導向編程中的把資料和操作資料的函數綁定在一起的一個概念，這樣能避免受到外界的幹擾和誤用，從而確保了安全。

資料封裝是一種把資料和操作資料的函數捆綁在一起的機制，資料抽象是一種僅向使用者暴露介面而把具體的實現細節隱藏起來的機制。

C++ 通過建立類來支援封裝和資料隱藏（public、protected、private）。我們已經知道，類包含私人成員（private）、保護成員（protected）和公有成員（public）成員。預設情況下，在類中定義的所有項目都是私人的。

C++ 介面（抽象類別）

介面
: 介面描述了類的行為和功能，而不需要完成類的特定實現。
C++ 介面是使用抽象類別來實現的，抽象類別與資料抽象互不混淆，資料抽象是一個把實現細節與相關的資料分離開的概念。

如果類中至少有一個函數被聲明為純虛函數，則這個類就是抽象類別。純虛函數是通過在聲明中使用 "= 0" 來指定的，如下所示：

class Box{   public:      // 純虛函數      virtual double getVolume() = 0;   private:      double length;      // 長度      double breadth;     // 寬度      double height;      // 高度};

設計抽象類別（通常稱為 ABC）的目的，是為了給其他類提供一個可以繼承的適當的基類。抽象類別不能被用於執行個體化對象，它只能作為介面使用。如果試圖執行個體化一個抽象類別的對象，會導致編譯錯誤。因此，如果一個 ABC 的子類需要被執行個體化，則必須實現每個虛函數，這也意味著 C++ 支援使用 ABC 聲明介面。如果沒有在衍生類別中重載純虛函數，就嘗試執行個體化該類的對象，會導致編譯錯誤。

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