类的声明、成员的访问控制和对象

类

在面向过程的设计中，程序的模块是函数构成的，而面向对象设计中程序模块是类构成的。函数只是语句和数据的封装，而类是函数与数据的封装，对比下肯定是面向对象设计更重量级了，更适合大型程序的开发。

其实，类就是一种自定义数据类型，跟一般的类型如int、char等有很多相似之处。我们可以定义int型的变量，同样也可以定义某个类类型的变量，用类定义的变量叫做类的对象，这种定义对象的过程叫做实例化。

类的声明

类声明的语法形式如下：

class 类名称
{public:公有成员（外部接口）
protected:保护型成员
private:私有成员
}

当然，这里的public、protected和private关键字可以任意换顺序，比如先声明私有成员再声明其他的也可以，每个关键字也可以出现多次，比如声明一些public的成员，后面又出了个public声明了另一些成员，也是可以的，但是一般我们还是按照上面的形式来声明类。

这里还是拿时钟当例子，声明一个类来描述时钟：

class  Clock
{public:                                                                              void SetTime(int NewH,int NewM,int NewS);      void ShowTime();
private:                                                              int  Hour,Minute,Second;
};

类Clock封装了时钟的数据和行为，分别叫Clock类的数据成员和函数成员。在类的声明中只声明函数的原型，函数的实现也就是函数体可以在类外定义，当然也可以写在类声明里，那样就成为隐式声明的内联函数。下面是在类外写函数实现的方式：

void Clock::SetTime(int NewH, int NewM, int NewS)
{Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS;
}
void Clock::ShowTime()
{cout<<Hour<<":"<<Minute<<":"<<Second<<endl;
}

注意：函数名前面要加上它所属的类，用来说明它属于哪个类。

这样就完成了Clock类的声明。首先用关键字class声明类的名称Clock，然后说明Clock类的数据成员和函数成员，通过public、private关键字来说明类成员的访问控制属性，最后给出成员函数的实现。

类成员的访问控制

我们再通过时钟来看看访问控制机制。正常使用时我们只能通过时钟面板来看时间，通过按钮或旋钮来调整时间，所以，面板和按钮或旋钮就是时钟的外部接口，时钟类Clock的SetTime和ShowTime就是Clock类的外部接口。

除了这样使用时钟，我们不能拆开时钟在内部直接改时间，那样会弄坏时钟的，所以时钟的时间是私有成员，Clock类的Hour、Minute、Second都是其私有成员，外部不能直接访问，只能通过外部接口来访问。

类成员访问权限的控制是通过设置成员的访问控制属性来实现的。访问控制属性有三种：公有类型（public）、私有类型（private）和保护类型（protected)。

公有类型声明了类的外部接口。公有类型成员用public关键字声明。外部访问必须通过外部接口进行。

比如，对于Clock类，外部想查看或改变时间只能通过SetTime和ShowTime两个公有类型的函数实现。

private后面声明的是类的私有类型成员。如果没有标明访问控制属性则默认为private。

比如，类Clock声明中，如果那个public没有的话，那么SetTime和ShowTime函数就都默认是private的。私有类型成员只能由本类中的成员函数访问，外部不能访问。Clock类中Hour、Minute、Second都是私有类型成员。

保护类型的成员和私有类型成员权限相似，差别就是某个类派生的子类中的函数能够访问它的保护成员，这个后面会讲到。

类的成员函数

函数原型的声明要写在类主体中，原型说明了函数的参数类型和个数及返回值类型。而函数的具体实现是类声明之外的，但是跟普通函数不同的是，写函数实现时要在前面加上类名，指明所属的类。具体的形式为：

返回值类型  类名::函数成员名(参数表)
{函数体
}

类的成员函数也可以由默认参数值，它的调用规则跟之前讲的普通函数相同。

类的比较简单的成员函数也可以声明为内联函数，和普通内联函数一样，编译时也会将内联函数的函数体插入到每个调用它的地方。内联函数的声明有两种方式：隐式声明和显式声明。

把函数体直接放到类主体内，这种方式就是隐式声明。比如，将时钟类的ShowTime声明为内联函数，可以写成：

class  Clock
{public:                                                                             void SetTime(int NewH,int NewM,int NewS);       void ShowTime(){ cout<<Hour<<":"<<Minute<<":"<<Second<<endl; }
private:                                                              int  Hour,Minute,Second;
};

对象

类的对象就是具有该类类型的特定实体。就像一般类型的变量一样，类是自定义数据类型，对象就是该类类型的变量。声明一个对象和声明变量的方式是一样的: 类名对象名;。

比如，声明一个时钟类的对象：Clock myClock;。声明了对象后就可以访问对象的公有成员，这种访问需要采用“.”操作符，调用公有成员函数的一般形式是：对象名.公有成员函数名(参数表)，访问公有数据成员的形式是：对象名.公有数据成员。当然，一般数据是私有类型的，但是也不排除有时是公有类型的。

例如，可以用myClock.ShowTime()的形式访问对象myClock的成员函数ShowTime()。

#include<iostream>
using namespace std;
// 第一部分
class Clock
{public:                                                                             void SetTime(int NewH,int NewM,int NewS);      void ShowTime();
private:                                                             int  Hour,Minute,Second;
};
// 第二部分
void Clock::SetTime(int NewH, int NewM, int NewS)
{Hour=NewH;Minute=NewM;Second=NewS;
}
void Clock::ShowTime()
{cout<<Hour<<":"<<Minute<<":"<<Second<<endl;
}
// 第三部分
int main()
{   Clock  myClock;myClock.SetTime(8,30,30);myClock.ShowTime();return 0;
}

本程序就像注释的那样可以分为三个比较独立的部分，第一个部分是类Clock的定义，第二个部分是成员函数的具体实现，第三个部分是主函数main。