《Effective C++》学习笔记——条款22

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四、Designs and Declarations

Rule 22:Declare date members private

规则 22:将成员变量声明为 private

1.为什么成员变量不该是 public ?

> 从语法的一致性来看:

如果成员变量不是public,唯一能够访问对象的办法就是通过成员函数。用户就不需要在打算访问class成员时迷惑地试着记住是否该使用小括号(圆括号)。

>
细微划分之访问控制

如果你令成员变量为public,每个人都可以读写它,但如果你以函数取得或设定其值,你就可以实现
>不准访问< 、>只读访问< 、>读写访问< 、甚至是 >只写访问<。

例:

class AccessLevels  {
public:
    ...
    int getReadOnly() const  {  return readOnly;  }
    void setReadWrite( int value )  {  readWrite = value;  }
    int getReadWrite() const  {  return readWrite;  }
    void setWriteOnly( int value )  {  writeOnly = value;  }
private:
    int noAccess;    // 对此int 无任何访问操作
    int readOnly;    // 对此int 做只读访问
    int readWrite;    // 对此int 做读写访问
    int writeOnly;    // 对此int 做只写访问
};

如此细微划分访问控制是非常有必要的,因为许多成员变量就应该被隐藏起来,每个成员变量都需要一个getter函数和setter函数。

> 封装

上面两个还不能说服你,只能用封装来对付你啦。

如果你通过函数访问成员变量,日后可改以某个计算替换这个成员变量,而class用户一点也不会知道class的内部实现已经起了变化。

例: 这是一个自动测速程序,当汽车通过,其速度便被计算并填入一个速度收集器内。

class SpeedDataCollection  {
    ...
public:
    void addValue( int speed );    // 添加一笔新的数据
    double averageSoFar() const;    // 返回平均速度
    ...
};

我们现在来考虑成员函数averageSoFar。这里有两个做法:

?1、在class内设计一个成员变量,记录至今以来所有速度的平均值。当averageSoFar被调用,只需返回那个成员变量就好。

此做法会使每一个 SpeedDataCollection对象变大,因为你必须为用来存放目前平均值、累积总量、数据点数的每一个成员变量分配空间。然后averageSoFar却可因此而十分高效,它可以只是一个返回目前平均值的inline函数。

?2、令averageSoFar每次被调用的时候重新计算平均值,此函数有权利调取收集器内的每一笔速度值。

此做法会使得averageSoFar执行较慢,但每一个SpeedDataCollection对象比较小。

? 这无法说出哪种比较好,在不同情况下用不同方法。重点是,由于封装它,你就可以替换不同的实现方式,客户最多也就重新编译一下。将成员变量隐藏在函数接口的背后,可以为“所有可能的实现”提供弹性。

?封装的重要性毋庸置疑,你对客户隐藏成员变量(也就是封装它们),你就可以确保class的约束条件总是会获得维护,因为只有成员函数可以影响它们,甚至,你保留了日后变更实现的权利。

2.对于 protected 成员变量,是否也是相似呢?

实际上,protected 和 public 成员变量的论点相同。

> ”语法的一致性“ 和 ”细微划分之访问控制“

这些适用在 public的理由,同样适用与protected。

> 封装

首先,明确: protected成员变量的封装性 并不 高过 public成员变量。

后面的条款23会告诉你,某些东西的封装性与"当其内容改变时可能造成的代码破坏量"成反比。因此成员变量的封装性与"成员变量的内容改变时所破坏的代码数量"成反比。

?1、假设我们有个public成员变量,而我们最终取消了它。多少代码可能会被破坏?——所有使用它的客户码都会被破坏,那是一个不可知的大量。因此public成员变量完全没有封装性。

?2、假设我们有个protected成员变量,而我们最终取消了它。多少代码可能会被破坏?——所有使用它的 derived classes 都会被破坏,这也是不可知的大量。因此 protected成员变量同 public成员变量一样缺乏封装性。

? 一旦你将一个成员变量声明为public或protected而客户开始使用它,就很难改变那个成员变量所涉及的一切。太多代码需要重写、重新测试、重新编写文档、重新编译。

? 其实从封装的角度看,只有两种访问权限: private(提供封装)和其他(不提供封装)。

3.请记住

★ 切记将成员变量声明为private。这可赋予客户访问数据的一致性、可细微划分访问控制、允诺约束条件获得保证,并提供class作者以充分的实现弹性。

★ protected 并不比 public 更有封装性。

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时间: 2024-12-12 05:04:37

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