《C++面向對象高效程式設計（第2版）》——3.2 類要素的細節include “IntStack.h”include “X.h” // 包含X類的聲明

本節書摘來自異步社群出版社《c++面向對象高效程式設計（第2版）》一書中的第3章，第3.2節，作者： 【美】kayshav dattatri，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。

c++面向對象高效程式設計（第2版）

3.2.1 通路區域

客戶可以通路在類的<code>public</code>區域中聲明的任何成員。我們可以把該區域看做是通用公共（<code>general public</code>）的接口，它沒有任何保護，是類限制最少的區域。一個設計良好的類絕不會将資料成員包含在<code>public</code>區域，該區域隻能包含成員函數。如果在public區域包含資料成員，那麼無需類的實作者，僅通過編譯器即可通路這些資料成員。這違反了資料抽象和封裝原則。這也是我們為什麼總将資料成員放在<code>private</code>或<code>protected</code>區域的原因。

smalltalk:

在smalltalk中，類絕不能包含公有執行個體變量，隻有方法才能設定為公有。這樣規定的目的是，隻有類實作才有權通路執行個體變量。客戶需要調用方法，才能獲得和設定執行個體變量的值。

注意：

允許客戶設定對象中的資料成員值的方法，通常稱為設值方法（<code>setter</code>）。用于傳回資料成員值的方法稱為獲值方法（<code>getter</code>）。

eiffel：

在eiffel中，類沒有任何限制，可以導出（<code>export</code>）任何成員函數和資料成員。但是，客戶隻能通路卻不能修改導出的資料成員。換言之，客戶對導出的資料成員隻有隻讀通路權限。另外，通過導出的成員名無法識别是資料成員還是成員函數。這和<code>pacsal</code>類似，調用無參數的函數看上去像是對某變量的引用。

回到c++中，相對于public區域的另一個極端區域是private區域。成員函數的實作可以通路在類中聲明的所有成員（也就是說，類的成員函數可以通路類作用域内的任何成員）。是以，編寫類成員函數的程式員就是類的實作者。類的普通使用者無法操控private區域，使用者對private區域知道得越少越好。不言自明，如果某程式能通路private區域的成員，它也能通路類中的其他成員（包括public和protected區域）。實際上，c++在設計通路控制時很奇怪，一方面允許“看見”私有資料成員的聲明；另一方面又不允許公共客戶通路它們。

<code>protected</code>區域的限制比<code>private</code>區域寬松，但比<code>public</code>區域嚴格。protected區域用于給派生類（通過繼承）使用，後面的章節将作詳細介紹。如果客戶能通路<code>protected</code>區域，也能通路<code>public</code>區域。

類可以包含多個<code>public，private</code>和<code>protected</code>區域，c++對這些區域的數量沒有限制。任何區域都可以包含成員函數和資料成員。在類的不同區域中聲明的任何成員（資料或函數）将獲得相應聲明區域的通路規則。

構造函數：構造函數是特殊的成員函數。它無傳回值，而且不能是const或static成員函數。類可以包含任意數量的重載構造函數。

在建立對象時，會調用構造函數。可以通過多種方式建立類的對象，如下所列：

tintstack::tintstack(unsigned int stacksize / = default_size /)

{

　　// 隻有stacksize 大于0時，才配置設定記憶體。

　　if (stacksize &gt; 0) {

　　　　_size = stacksize;

　　　　_sp = new int[_size]; // 為stack的元素配置設定記憶體

　　　　// 将所有元素都初始化為0

　　　　for (int i = 0; i &lt; _size; i++)

　　　　　　 _sp[i] = 0;

　　　}

　　　else {

　　　　　　_sp = 0; // 為指針設定獨特的值（_unique value_）

　　　　　　_size = 0;

　　　_count = 0; // 棧中無元素

}<code>`</code>

調用構造函數時，隻建立了一個空對象，其中的資料成員包含無用單元（garbage）。這些資料成員就像是未初始化的自動變量，我們必須正确地初始化它們。通過檢查以确認客戶請求的棧的大小為正整數，然後使用new()操作符配置設定記憶體，用合适的值初始化所有的資料成員。這些就是需要在構造函數中完成的工作。

警告：

如果将x類聲明為：

main()

　　　　　　x alpha;　// 建立一個x類的對象alpha

　　　　　　　　x b(10);　// 建立另一個對象 b

為對象alpha調用哪一個構造函數？我們可以認為調用了上面的⑨，因為它不需要傳遞任何參數。但是，也可以在函數沒有參數的情況下調用⑧，這裡存在沖突。[ 編譯器一旦遇到諸如x類這樣的構造函數聲明，會立即标記出來。] 是以，當x.h進行編譯時，将會報錯，迫使x的實作者解決這個問題。這稱為聲明時錯誤檢測（error detection at the point of declaration），錯誤一出現它就馬上檢測出來（即在x.h自身進行編譯時）。然而，某些編譯器直到使用這些構造函數時才報錯（即在編譯客戶代碼時才會檢測出來）。這稱為使用時錯誤檢測（error detection at the point of use）。但是客戶無法修複這個錯誤，因為他沒有（或無權操控）x類的代碼。我們隻能希望随着c++編譯器日趨成熟，這樣的問題在所有的編譯器中都能得到改善。

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