1 前言

C++作为典型的面向对象编程语言，其核心思想在于：万物皆对象。对象包含其属性（数据）与行为（函数），而具有相同特征的一组对象可以抽象为类（Class）。

在面向对象思想中，C++提供了三大基本特性：

封装（Encapsulation）
继承（Inheritance）
多态（Polymorphism）

封装是三大特性中最基础的部分，它为类提供属性与行为的组织结构，并通过访问权限控制数据安全性。

2 封装

2.1 封装的基本含义

封装指将数据（属性）和操作这些数据的函数（行为）组织为一个整体，并通过访问控制实现数据安全与模块化管理。

2.1.1 封装的意义

表达现实世界事物
数据与行为统一存放在类中，使抽象更贴近真实物体。
权限控制，保护数据
通过访问权限限制外部对内部数据的直接访问，防止误用或非法操作。

2.2 基本语法格式

class 类名 {
public:
    // 公共行为 / 属性
protected:
    // 受保护的成员
private:
    // 私有成员
};

2.3 设计一个圆类，计算圆的周长

#include <iostream>
using namespace std;

const double PI = 3.14;

class Circle {
public:
    int m_r;  // 半径

    double calculatePerimeter() {
        return 2 * PI * m_r;
    }
};

int main() {
    Circle c1;
    c1.m_r = 10;
    cout << "圆的周长为: " << c1.calculatePerimeter() << endl;
    return 0;
}

说明：将半径和求周长的行为封装在同一个类中，表现事物本身与其功能的统一性。

2.4 学生类的封装

class Student {
public:
    void setName(const string& name) { m_name = name; }
    void setID(int id) { m_id = id; }

    void show() const {
        cout << "Name: " << m_name << ", ID: " << m_id << endl;
    }

private:
    string m_name;
    int m_id;
};

int main() {
    Student stu;
    stu.setName("Tom");
    stu.setID(2024);
    stu.show();
    return 0;
}

说明：属性设为私有，通过公共接口进行访问 → 数据可控，修改安全。

3 访问权限与控制

3.1 三种权限说明

权限关键字	类内访问	类外访问	继承中可访问	典型用途
public	✔	✔	✔	对外提供接口
protected	✔	✘	✔	继承扩展时使用
private	✔	✘	✘	严格保护内部数据

示例：

class Person {
public:
    string m_Name;  // 公共属性

protected:
    string m_Car;   // 保护属性

private:
    int m_Password; // 私有属性
};

4 struct 与 class 的区别

在 C++ 中，唯一的语法区别在默认访问权限：

关键字	默认成员访问权限
class	private
struct	public

class A { int m_a; };
struct B { int m_a; };

int main() {
    A a;
    // a.m_a = 10; // 错误：private

    B b;
    b.m_a = 10; // 正确：public
}

5 成员属性设为私有的优点

读取/写入行为可控
可以只读、只写或可读可写。
可在写入时检查有效性
防止无效或危险数据。

示例：

class Person {
public:
    void setName(const string& name) { m_Name = name; }
    string getName() const { return m_Name; }

    void setAge(int age) {
        if(age < 0 || age > 150) {
            cout << "非法年龄！" << endl;
            return;
        }
        m_Age = age;
    }
    int getAge() const { return m_Age; }

    void setLover(const string& lover) { m_Lover = lover; } // 只写

private:
    string m_Name;  
    int m_Age;      
    string m_Lover;
};

6 技术术语解释

术语	含义说明
类（Class）	具有共同行为与属性的抽象模板
对象（Object）	类的具体实例，可实际参与操作
属性（Member Variable）	对象的数据特征
行为（Member Function）	描述对象能执行的操作
访问权限	限制外部或继承对成员访问的方式

7 总结

封装作为面向对象最基础的特性，核心在于：

将属性与行为组织为一个整体，贴合现实世界抽象；
通过访问控制保护内部数据，提升程序安全性和可维护性；
为后续的继承和多态特性打下结构基础。

掌握封装，不仅能写出更健壮、可扩展、结构清晰的代码，也能更好地理解面向对象程序设计的核心思想。