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。