C++程式訪問類的私有成員
類的私有成員只能被類本身的成員訪問。這樣做是為了保持面向物件正規化中的封裝性,確保資料及其相關函式保持在一個單元中,並且只能從該類的成員進行訪問。C++ 有三種不同的訪問說明符來指定類成員的可見性。這三種訪問說明符分別是:
公共 (Public) - 如果類成員的可見性為公共,則可以從任何其他類訪問這些成員。
私有 (Private) - 具有私有可見性的類成員只能從類內部訪問。
保護 (Protected) - 保護類成員只能從類內部或其子類訪問。
本文將重點介紹如何僅訪問類的私有成員。
使用 getter 和 setter 方法訪問資料成員
getter 和 setter 函式用於訪問和修改類的私有成員。顧名思義,getter 函式返回資料成員,而 setter 函式用於“設定”或修改資料成員。我們透過兩個示例來進一步理解這個概念,但在此之前,先給出基本的語法。
語法
Getter/訪問器函式 -
private:
<datatype> value;
public:
<datatype> getterFunction() {
return <datatype> this->value;
}
Setter/修改器函式 -
private:
<datatype> value;
public:
void setterFunction(<datatype> _value) {
this->value = _value;
}
示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Test{
private:
int value;
public:
//the getter function
int getValue() {
return this->value;
}
//the setter function
void setValue(int _value) {
this->value = _value;
}
};
int main(){
Test test;
test.setValue(15);
cout << "The value we set is: " << test.getValue() << endl;
return 0;
}
輸出
The value we set is: 15
從另一個函式內部訪問成員函式
當我們訪問私有成員函式時,也是同樣的情況。我們必須從類成員方法內部訪問它,就像我們對資料成員所做的那樣。我們可以使用“this”指標來避免名稱衝突。
語法
private:
<returntype> function_name(params) {};
public:
<returntype> another_function(params) {
<datatype> var = this->function_name(arguments);
}
呼叫私有成員函式的函式應宣告為公共。只有當從該類的物件呼叫公共函式時,該函式才會執行。
示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Test{
private:
int value;
//multiplies the member value by 10
void multiplyValue() {
this->value = this->value * 10;
}
public:
//the getvalue function calls the multiply value function
int multiplyAndGetValue() {
this->multiplyValue();
return this->value;
}
//the setter function
void setValue(int _value) {
this->value = _value;
}
};
int main(){
Test test;
test.setValue(15);
cout << "The value after setting and multiplying is: " << test.multiplyAndGetValue() << endl;
return 0;
}
輸出
The value after setting and multiplying is: 150
使用友元類
在 C++ 中,友元類是可以訪問另一個類私有和保護成員的類,而這些成員對於其他任何類都是不可見的。要將一個類宣告為另一個類的友元,需要使用關鍵字“friend”。讓我們看看它是如何工作的。
語法
class A{
private:
.....
friend class B;
};
class B{
//class body
};
示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Test1{
private:
int value;
public:
Test1(int _value) {
this->value = _value;
}
//we declare another class as a friend
friend class Test2;
};
class Test2{
public:
//displays the value of the other class object
void display(Test1 &t) {
cout << "The value of Test1 object is: " << t.value;
}
};
int main(){
//creating two class objects of the two classes
Test1 test1(15);
Test2 test2;
//calling the friend class function
test2.display(test1);
return 0;
}
輸出
The value of Test1 object is: 15
使用友元函式
C++ 中的友元函式類似於友元類。在這裡,我們可以將一個不屬於類的特定函式宣告為“友元”,它將獲得訪問該類私有成員的許可權。讓我們看看如何將函式定義為“friend”的語法。
語法
class A{
private:
.....
friend <return_type> function_name(params);
};
<return_type> function_name(params) {
//function body
}
示例
#include <iostream>
using namespace std;
class Test1{
private:
int value;
public:
Test1(int _value) {
this->value = _value;
}
//we declare a friend function
friend void display(Test1);
};
void display(Test1 t) {
cout << "The value of Test1 object is: " << t.value;
}
int main(){
//creating two class objects of the two classes
Test1 test1(55);
//calling the friend class function
display(test1);
return 0;
}
輸出
The value of Test1 object is: 55
結論
當我們訪問類的私有資料成員時,我們最好使用訪問器/getter 和修改器/setter 函式。這是訪問類資料成員最安全的方式。始終需要注意的是,訪問私有成員的函式應宣告為公共。其他面嚮物件語言中沒有友元函式,因為這並不能始終保持面向物件的封裝特性。友元不是相互的,如果類 A 將類 B 宣告為友元,則類 B 將可以訪問 A 的所有成員,但 A 無法訪問 B 的所有私有成員。
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