一、封装的定义
封装是面向对象编程（OOP）的三大基本特性之一（封装、继承、多态）。它指的是将数据（属性）和操作这些数据的方法（函数）结合成一个独立的单元（类），并尽可能隐藏对象的内部细节，仅对外公开接口。这样做的目的是保护对象的数据，防止外部代码直接访问对象内部的数据结构，减少错误并简化复杂性。
二、封装的目的
- 数据隐藏：保护对象的数据，避免外部直接访问，防止数据被非法修改。
- 接口明确：通过公开有限的接口（方法），使外部代码只能通过这些接口与对象交互，从而明确对象的行为。
- 模块化：将相关的数据和操作封装在一起，提高了代码的模块化和可重用性。
三、C++中实现封装的方法
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使用类（Class）：定义类时，将数据成员（属性）设为私有（private）或保护（protected），而将操作这些数据的方法设为公有（public）。这样，外部代码就无法直接访问类的私有成员，只能通过公有方法间接访问。
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访问修饰符：
public：任何外部代码都可以访问。protected：只能在类本身、派生类（子类）中访问。private：只能在类本身中访问，派生类也不能访问。
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构造函数和析构函数：通过构造函数初始化对象，通过析构函数清理对象占用的资源。它们也是封装的一部分，因为它们控制对象的生命周期。
四、示例
下面是一个简单的C++封装示例，展示了一个Rectangle（矩形）类的实现。
#include <iostream>
class Rectangle {
private:
double width; // 矩形的宽
double height; // 矩形的高
public:
// 构造函数
Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}
// 设置宽度
void setWidth(double w) {
width = w;
}
// 获取宽度
double getWidth() const {
return width;
}
// 设置高度
void setHeight(double h) {
height = h;
}
// 获取高度
double getHeight() const {
return height;
}
// 计算面积
double getArea() const {
return width * height;
}
};
int main() {
Rectangle rect(5.0, 10.0);
std::cout << "Rectangle area: " << rect.getArea() << std::endl;
rect.setWidth(7.0);
std::cout << "New Rectangle area: " << rect.getArea() << std::endl;
return 0;
} 在这个例子中，Rectangle类将width和height属性设为私有，外部代码无法直接访问它们。相反，我们通过公有方法（如setWidth、getHeight和getArea）来访问和修改这些私有属性。这种方式实现了数据的封装，同时提供了清晰的接口供外部使用。