C++访问权限：封装的艺术

访问权限的基本介绍

C++中的访问权限分为三种：public、private和protected，用于控制类成员的可访问性。

访问权限	类内部	同一个类的对象	派生类（子类）	类外部
public	✔	✔	✔	✔
private	✔	❌	❌	❌
protected	✔	❌	✔	❌

使用权限的优缺点

优点

• 封装性：隐藏内部实现，提高安全性和健壮性。
• 接口与实现分离：用户仅需关注公开接口，无需了解内部实现。
• 易于维护：修改内部实现不影响外部代码。
• 控制读写访问：精确控制成员的读写权限。
• 继承灵活性 ：protected成员在派生类中可访问。

缺点

• 增加复杂性：不当使用可能导致代码结构复杂化。
• 测试难度：私有成员无法直接测试。
• 灵活性降低：过于严格的封装可能限制有效用法。
• 可能导致紧耦合 ：过度依赖friend会增加类间耦合。

关键结论

• public：类似C语言结构体，默认不写权限时为private。
• protected：在继承中发挥作用。
• private：强制通过公有方法操作数据，确保数据完整性。

示例：BankAccount类

通过私有成员保护余额，仅允许通过公有方法修改：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

/*
银行的账户是一个模板，是一个类，有存款人信息和账户额度，而具体的存款人视为一个对象，
一个对象不能私自修改账户额度，需要通过一个操作流程，比如去ATM或者柜台进行操作才能修改到账户额度，
所以，存款人信息和账户额度设计成私有权限，通过公有的操作流程，也就是公有函数去操作私有变量。
基于这个场景，我们编程实现代码
*/

class BankAccount {
private:
    string name;
    string addr;
    int age;
    double balance;

public:
    string bankAddr;
    void registerMes(string newName, string newAddr, int newAge, double newBalance);
    void withdraw(double amount);
    void deposit(double amount);
    double getBalance();
    void printUserInfo();
};

void BankAccount::printUserInfo() {
    string mesTem = "账户名：" + name + "，地址：" + addr +
                    ", 年龄：" + to_string(age) + ", 存款：" + to_string(balance);
    cout << mesTem << endl;
}

void BankAccount::registerMes(string newName, string newAddr, int newAge, double newBalance) {
    name = newName;
    addr = newAddr;
    age = newAge;
    balance = newBalance;
}

void BankAccount::deposit(double amount) {
    if (amount > 0) {
        balance += amount;
    } else {
        cerr << "Deposit amount must be positive." << endl;
    }
}

void BankAccount::withdraw(double amount) {
    if (amount > balance) {
        cerr << "Insufficient funds." << endl;
    } else if (amount <= 0) {
        cerr << "Withdrawal amount must be positive." << endl;
    } else {
        balance -= amount;
    }
}

double BankAccount::getBalance() {
    return balance;
}

int main() {
    BankAccount user1;
    user1.registerMes("sakura", "朝阳区", 35, 100);
    user1.deposit(50);
    user1.withdraw(30);
    user1.printUserInfo();
    return 0;
}

设计说明

• 私有成员 ：balance等数据无法直接外部修改，必须通过deposit、withdraw等公有方法。
• 封装性：防止非法操作（如负余额），确保数据完整性。
• 公有接口：提供清晰的操作方式，隐藏内部实现细节。