Data Encapsulatie in C++: Uw Code Beschermen

Alle C++ programma's zijn samengesteld uit de volgende twee fundamentele elementen:

• Programma statements (code) – Dit is het deel van een programma dat acties uitvoert en ze worden functies genoemd.

• Programma data – De data is de informatie van het programma die beïnvloed wordt door de programma functies.

Encapsulatie is een Object Oriented Programming concept dat data en functies die de data manipuleren samenbindt, en dat beide veilig houdt van buitenste interferentie en misbruik. Data encapsulatie leidde tot het belangrijke OOP concept van data hiding (data verbergen).

Data encapsulatie is een mechanisme om de data, en de functies die ze gebruiken te bundelen en data abstractie is een mechanisme om alleen de interfaces bloot te leggen en de implementatiedetails te verbergen voor de gebruiker.

C++ ondersteunt de eigenschappen van encapsulatie en data hiding door het creëren van door de gebruiker gedefinieerde typen, genaamd klassen. We hebben al bestudeerd dat een klasse private, protected en public leden kan bevatten. Standaard zijn alle items gedefinieerd in een klasse private. Bijvoorbeeld:

 class Box {
public:
  double getVolume(void) {
    return length * breadth * height;
  }
private:
  double length; // Lengte van een box
  double breadth; // Breedte van een box
  double height; // Hoogte van een box
}; 

De variabelen length, breadth, en height zijn private. Dit betekent dat ze alleen toegankelijk zijn door andere leden van de Box klasse, en niet door enig ander deel van uw programma. Dit is een manier waarop encapsulatie bereikt wordt.

Om delen van een klasse public te maken (d.w.z., toegankelijk voor andere delen van uw programma), moet u ze declareren na het public trefwoord. Alle variabelen of functies gedefinieerd na de public specifier zijn toegankelijk voor alle andere functies in uw programma.

Het maken van één klasse een friend van een andere onthult de implementatiedetails en verlaagt encapsulatie. Het ideaal is om zoveel mogelijk details van elke klasse verborgen te houden voor alle andere klassen.

Data Encapsulatie Voorbeeld

Elk C++ programma waar u een klasse implementeert met publieke en private leden is een voorbeeld van data encapsulatie en data abstractie. Overweeg het volgende voorbeeld:

 #include <iostream>
using namespace std;
class Adder {
public:
  // constructor
  Adder(int i = 0) {
    total = i;
  }
  // interface naar buitenwereld
  void addNum(int number) {
    total += number;
  }
  // interface naar buitenwereld
  int getTotal() {
    return total;
  };
private:
  // verborgen data van buitenwereld
  int total;
};
int main() {
  Adder a;
  a.addNum(10);
  a.addNum(20);
  a.addNum(30);
  cout << "Total " << a.getTotal() <<endl;
  return 0;
} 

Wanneer de bovenstaande code gecompileerd en uitgevoerd wordt, produceert het het volgende resultaat:

 Total 60 

Bovenstaande klasse telt getallen op en retourneert de som. De publieke leden addNum en getTotal zijn de interfaces naar de buitenwereld en een gebruiker moet ze kennen om de klasse te gebruiken. Het private lid total is iets wat verborgen is voor de buitenwereld, maar nodig is voor de klasse om correct te functioneren.

Ontwerpstrategie

De meeste van ons hebben geleerd om klassemembers standaard private te maken tenzij we ze echt hoeven te exposen. Dat is gewoon goede encapsulatie.

Dit wordt het meest frequent toegepast op datamembers, maar geldt gelijkelijk voor alle leden, inclusief virtual functies.