Specyfikatory dostępu w C++

Część sekcji Programowanie obiektowe ścieżki C++ w Coddy. Lekcja 34 z 104.

C++ udostępnia trzy specyfikatory dostępu, które określają, kto może uzyskiwać dostęp do składowych klasy: public, protected i private. Stanowią one podstawę enkapsulacji.

class Account {
public:
    std::string ownerName;      // Dostępne z dowolnego miejsca
    
protected:
    double interestRate;        // Dostępne w tej klasie i klasach pochodnych
    
private:
    double balance;             // Dostępne tylko w obrębie tej klasy
};

Członkami publicznymi można się posługiwać z dowolnego miejsca — wewnątrz klasy, w klasach pochodnych oraz z kodu zewnętrznego. Członkowie prywatni są najbardziej ograniczeni — dostęp do nich jest możliwy tylko w obrębie samej klasy. Chronione członkowie zajmują pośrednie miejsce — z zewnątrz działają jak prywatne, ale klasy pochodne mogą uzyskać do nich dostęp.

class Account {
private:
    double balance;
    
public:
    Account() : balance(0) {}
    
    void deposit(double amount) {
        balance += amount;    // OK - wewnątrz klasy
    }
};

int main() {
    Account acc;
    acc.deposit(100);         // OK - deposit jest publiczna
    // acc.balance = 500;     // ERROR - balance jest prywatne
}

Domyślnie wszystkie składowe klasy są prywatne, jeśli nie podano specyfikatora. Zachęca to do jawnego decydowania, co powinno być udostępniane. Zazwyczaj składowe danych są prywatne, a do bezpiecznej interakcji z nimi służą metody publiczne.

Wyzwanie

Łatwy

Stwórzmy prosty system zarządzania pracownikami, który pokazuje, jak specyfikatory dostępu kontrolują, kto może uzyskać dostęp do poszczególnych elementów. Utworzysz klasę, w której część danych będzie całkowicie prywatna, część dostępna dla potencjalnych klas pochodnych, a część otwarta dla wszystkich.

Utworzysz dwa pliki, aby uporządkować swój kod:

Employee.h: Zdefiniuj klasę Employee, która używa wszystkich trzech specyfikatorów dostępu do odpowiedniej ochrony danych:
- Public: name (string) pracownika. Można uzyskać do niego dostęp z dowolnego miejsca
- Protected: department (string) pracownika: dostępny wewnątrz klasy i dla klas pochodnych, ale nie z zewnątrz
- Private: salary (double) pracownika: dostępny wyłącznie wewnątrz samej klasy
- Konstruktor, który przyjmuje nazwę, dział i wynagrodzenie, aby zainicjować wszystkie trzy składowe
- Publiczna metoda getSalary(), która zwraca prywatną wartość wynagrodzenia
- Publiczna metoda getDepartment(), która zwraca chronioną wartość działu
- Publiczna metoda giveRaise(double amount), która zwiększa wynagrodzenie o podaną kwotę (tylko jeśli amount jest dodatnie)
- Publiczna metoda displayInfo(), która wyświetla informacje o pracowniku w formacie: "Name: <name>, Department: <department>, Salary: $<salary>"
main.cpp: Zademonstruj działanie specyfikatorów dostępu, korzystając z obiektu Employee. Wczytaj z wejścia imię i nazwisko pracownika, dział oraz wynagrodzenie (trzy osobne wiersze), a następnie:
- Utwórz obiekt Employee z wczytanymi wartościami
- Wyświetl imię i nazwisko pracownika bezpośrednio, uzyskując dostęp do publicznej składowej: "Direct access - Name: <name>"
- Wyświetl dział, korzystając z metody pobierającej: "Via getter - Department: <department>"
- Wyświetl wynagrodzenie, korzystając z metody pobierającej: "Via getter - Salary: $<salary>"
- Podnieś wynagrodzenie pracownika o 5000.0
- Wyświetl "After raise:"
- Wywołaj displayInfo(), aby wyświetlić zaktualizowane informacje

Formatuj wszystkie wartości wynagrodzenia z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku, używając std::fixed i std::setprecision(2) z <iomanip>. Przekonwertuj wczytane wynagrodzenie z ciągu znaków na liczbę typu double za pomocą std::stod().

Najważniejsze jest to, że chociaż możesz uzyskać bezpośredni dostęp do name z main, nie możesz uzyskać bezpośredniego dostępu do department ani salary. Musisz korzystać z publicznych metod pobierających. To enkapsulacja w praktyce: klasa kontroluje sposób dostępu do swoich danych i ich modyfikowania.

Spróbuj swoich sił

#include <iostream>
#include <string>
#include <iomanip>
#include "Employee.h"

using namespace std;

int main() {
    // Odczytaj dane wejściowe
    string name;
    string department;
    string salaryStr;
    
    getline(cin, name);
    getline(cin, department);
    getline(cin, salaryStr);
    double salary = stod(salaryStr);
    
    // Ustaw precyzję wyświetlania wynagrodzenia
    cout << fixed << setprecision(2);
    
    // TODO: Utwórz obiekt Employee z wartościami wejściowymi
    
    // TODO: Wyświetl imię pracownika, uzyskując bezpośredni dostęp do publicznego pola
    // Format: "Direct access - Name: <name>"
    
    // TODO: Wyświetl dział za pomocą metody pobierającej
    // Format: "Via getter - Department: <department>"
    
    // TODO: Wyświetl wynagrodzenie za pomocą metody pobierającej
    // Format: "Via getter - Salary: $<salary>"
    
    // TODO: Przyznaj pracownikowi podwyżkę w wysokości 5000.0
    
    // TODO: Wyświetl "After raise:"
    
    // TODO: Wywołaj displayInfo(), aby wyświetlić zaktualizowane informacje
    
    return 0;
}