《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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