c++ - 请解释这是如何实现的

Question

关于封装，我所看到和学到的是，我们可以将数据成员作为私有(private)的，而成员函数是公共(public)的。

但 C++ Primer 将封装定义为:

Separation of implementation from interface; encapsulation hides the implementation details of a type. In C++, encapsulation is enforced by putting the implementation in the private part of a class.

最后一行是令人困惑的部分:将实现放在类的私有(private)部分。通过实现，他的意思是函数定义，对吧？我的意思是，我从未见过声明为公共(public)(作为原型(prototype))并以私有(private)方式实现的函数。

我真的很困惑。请用一个简单的例子来解释他想表达的意思。

Answer 1

正在解释的概念比您想象的更抽象。 “接口(interface)”是“调用者期望对象做什么”。从技术上讲，实现是类实际执行这些操作的方式。

例如，采用List 类。 使用 List 的代码应该只关心它的接口(interface):像 addObject(), clear(), getSize()，sort()。

但是 List 的实现——调用者不应该关心——可能在如何实现这一点上有很大的不同。例如，数据可以存储为链表。或者可能作为一个动态数组。这是只有 List 类需要关心的“私有(private)”实现细节。确实可能会有一个名为 reallocate() 的 private: 方法。来电者不应该使用这个；它是一个实现细节——不是公共(public)接口(interface)的一部分。调用者不应该关心 List 如何分配它的存储空间。

类似地，sort() 方法意味着它将对列表中的对象进行排序。这就是界面。但是实现可以使用任意数量的算法来执行排序。实现是私有(private)细节 - 可以在私有(private)方法中完成。在任何情况下，它都是对调用者隐藏的。

template<typename T>
class List
{
public:
    // public members are part of the interface: the externally-visible behavior "contract" your object guarantees.
    void addObject(const T& obj)
    {
        // call private methods to help carry out implementation.
        ensureCapacity(this->sizeAllocated + 1);
        this->sizeAdvertized += 1;
        // ... and copy the object into the right position in this->data...
    }

    size_t getSize() const
    {
        return this->sizeAdvertized;
    }

    // ... other members like clear(), sort()...

private:
    T* data;
    size_t sizeAllocated;
    size_t sizeAdvertized;

    // this needs to be private because it's not part of the interface. Callers
    // should never need to call this.
    void ensureCapacity(size_t requestedCapacity)
    {
        if(sizeAllocated >= requestedCapacity)
            return;// already have enough storage available.

        // ... reallocate this->data, copy existing items to the new array...

        this->sizeAllocated = requestedCapacity;
    }
};

最后要解决你所说的问题:

I mean, I've never seen a function declared public (as prototype) and implemented in private.

“私有(private)”再次比您想象的更抽象。类的实现基本上始终是“私有(private)的”，因为它对调用者是隐藏的。它不一定表示 private: 访问说明符。这只是意味着它不会暴露给调用者。公共(public)方法的实现符合此描述。