15.9为什么要将成员变量设置为private

为什么要将成员变量声明为private

为什么要将成员变量封装为private，主要有以下四个原因：

①好处1：如果成员变量不是public，那么客户唯一能访问成员变量的唯一方式就是通过成员函数。如果public接口内的每样东西都是接口函数，那么客户在访问类是就不需要考虑用不用使用()，因为每样东西都是函数，都需要用()。

②好处2：可以使对成员变量的处理更加精确。如果你令成员变量为public的，那么每个人都可以读写它；但是如果你将它声明为private的，你可以根据自己需求实现“不准访问”、“只读访问”、“只写访问”、“读写访问”。

如：通过以下成员函数就可以实现对封装起来的成员变量的精准控制。

class AccessLevels {
public:
    ...                //构造函数等
    int getReadOnly() const {
        return readOnly;
    }
    
    void setWriteOnly(int val) {
        writeOnly = val;
    }
    
    void setReadWrite(int val) {
        readWrite = val;
    }
    
    int getReadWrite() const {
        return readWrite;
    }
    
private:
    int noAccess;      //禁止访问的成员变量
    int readOnly;      //只读成员变量
    int writeOnly;     //只写成员变量
    int readWrite;     //读写成员变量
};

③好处3：封装。如果你通过函数访问成员变量，日后可改以某个计算来替换这个成员变量，而class用户一点也不会知道class内部已经出现了变化，为访问成员变量的实现提供更多可能。

如：我们要访问数组的平均值，一种方法是设立一个平均值的成员变量，并且定义一个成员函数，每次只需要返回成员变量的值就行了；或者另一种方法，不定义成员变量，直接定义一个计算平均值的函数，每次调用的时候计算平均值。

这样当我们为了节省内存改变了MyArray结构时，用户可以继续调用getAvg()的接口，而不会感觉到类其实内部已经发生了变化。

//方法1：定义成员变量每次返回成员变量的值
class MyArray {
public:
    ... //构造函数等
    int getAvg() const {
        return avg;
    }
private:
    vector<int> arr;
    int avg;
};

//方法2：不定义成员变量，直接定义一个计算平均值的函数
class MyArray {
public:
    ... //构造函数等
    int getAvg() const {
        int sum = 0;
        for (int i : arr) {
            sum += i;
        }
        return sum / arr.size();
    }
private:
    vector<int> arr;
};

好处④public和protected意味着不封装，不封装意味着不能改变。如果不封装，我们之后将public或protected的成员变量改变成private之后，将会破坏大量的用户的代码。

如：求数组平均值的类，我们不进行封装，用户直接使用了这些不封装的类。

//不封装的求数组平均值的类
class MyArray {
public:
    ...//其他成员函数
    vector<int> arr;
    int avg;
};

//用户代码
int main() {
    Myarray nums;
    nums.arr.push_back(10);
    nums.arr.push_back(10);
    nums.arr.push_back(10);
    cout << nums.avg << endl;
    return 0;
}

当我们之后又想将arr和avg变成private时会发现用户的代码出现的大量的错误，如果要修改将会耗费大量的力气。

//不封装的求数组平均值的类
class MyArray {
public:
    ...//其他成员函数
private:
    vector<int> arr;
    int avg;
};

//用户代码
int main() {
    Myarray nums;
    nums.arr.push_back(10);    //错误：没有权限访问MyArray::arr变量
    nums.arr.push_back(10);
    nums.arr.push_back(10);
    cout << nums.avg << endl;
    return 0;
}