- C++ 中面向对象编程实现数据隐藏的方式
- 访问控制修饰符
- private 关键字：将类的成员（数据成员和成员函数）声明为
private，这些成员只能在类的内部被访问。例如，有一个BankAccount类，账户余额balance是敏感信息，应该隐藏起来。
class BankAccount {
private:double balance;
public:void deposit(double amount) {if (amount > 0) {balance += amount;}}void withdraw(double amount) {if (amount > 0 && balance >= amount) {balance -= amount;}}double getBalance() {return balance;}
};
- 原理和优势：在这个例子中，
balance被声明为private。外部代码不能直接访问balance，只能通过deposit、withdraw和getBalance这些公共成员函数来间接操作和获取账户余额。这样就可以在这些函数中添加各种验证逻辑，比如存款金额不能为负数、取款金额不能超过余额等，保证数据的完整性和安全性。 - protected 关键字（用于继承场景）：在有继承关系的类层次结构中，
protected成员可以在派生类中访问，但对于外部类来说是不可见的。例如，有一个基类Shape和派生类Circle。
class Shape {
protected:int color;
public:Shape(int c) : color(c) {}
};
class Circle : public Shape {
public:Circle(int c) : Shape(c) {}void printColor() {std::cout << "Color of the circle: " << color << std::endl;}
};
- 原理和优势：在
Shape类中，color被声明为protected。它不能被外部代码直接访问，但在派生类Circle中可以访问。这种机制允许在继承层次结构中，基类将一些成员开放给派生类，让派生类能够在一定程度上共享基类的内部状态，同时又限制了外部对这些成员的访问。 - 信息隐藏的设计理念：除了使用访问控制修饰符，在设计类时，应该遵循信息隐藏的原则。只暴露必要的接口给外部，隐藏类的内部实现细节。例如，对于一个
Stack类，用户只需要知道push、pop、top等操作接口，而不需要了解栈是用数组还是链表实现的。
class Stack {
private:std::vector<int> data;
public:void push(int value) {data.push_back(value);}int pop() {if (!data.empty()) {int topValue = data.back();data.pop_back();return topValue;}throw std::runtime_error("Stack is empty");}int top() {if (!data.empty()) {return data.back();}throw std::runtime_error("Stack is empty");}
};
- 原理和优势：这里
Stack类内部使用std::vector来存储数据，这是实现细节。外部用户只通过push、pop和top接口来使用栈，即使将来修改Stack的内部存储结构（比如改为链表），只要接口保持不变，使用Stack的其他代码不需要修改。
- C++ 中面向对象编程处理异常的方法
- try - catch 块
- 基本语法和流程：
try块中放置可能抛出异常的代码，catch块用于捕获并处理异常。例如，在一个除法运算函数中，除数不能为零。
double divide(double dividend, double divisor) {try {if (divisor == 0) {throw std::runtime_error("Divisor cannot be zero");}return dividend / divisor;} catch (const std::runtime_error& e) {std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;return 0;}
}
- 原理和优势：当
divisor为 0 时，会抛出一个std::runtime_error类型的异常。程序流程会立即跳转到catch块，catch块捕获到这个异常后，可以进行相应的错误处理，比如打印错误信息并返回一个默认值。这样可以避免程序因为异常而崩溃，使程序更加健壮。 - 异常类型层次结构：C++ 标准库有一个异常类型层次结构，
std::exception是所有标准异常的基类。派生类包括std::runtime_error、std::logic_error等。可以根据不同的异常类型进行不同的处理。例如，有一个函数可能抛出两种不同类型的异常。
void someFunction() {try {// 可能抛出std::runtime_error或std::logic_error的代码} catch (const std::runtime_error& e) {std::cerr << "Runtime error: " << e.what() << std::endl;} catch (const std::logic_error& e) {std::cerr << "Logic error: " << e.what() << std::endl;}
}
- 原理和优势：通过这种方式，可以针对不同类型的异常进行精细的处理。比如，对于
runtime_error可能是由于运行时环境问题（如文件不存在、网络连接中断等），而logic_error可能是程序逻辑错误（如参数无效等），可以分别采取不同的恢复策略或者错误提示。 - 自定义异常类：除了使用标准异常类，还可以自定义异常类来更好地适应具体的应用场景。例如，在一个学生成绩管理系统中，定义一个
InvalidGradeException。
class InvalidGradeException : public std::runtime_error {
public:InvalidGradeException(const std::string& message) : std::runtime_error(message) {}
};
class StudentGrades {
public:void setGrade(int grade) {if (grade < 0 || grade > 100) {throw InvalidGradeException("Grade must be between 0 and 100");}// 设置成绩的代码}
};
- 原理和优势：当
setGrade函数接收到无效的成绩时，会抛出InvalidGradeException。这种自定义异常类可以携带更具体的错误信息，并且可以在catch块中根据自定义异常类型进行专门的处理，使得异常处理更加贴合实际业务逻辑。同时，继承自std::runtime_error（或其他标准异常基类）可以利用标准库的异常处理机制，如what()函数来获取错误信息。
