Datenkapselung in C++: Code schützen & strukturieren

Jedes C++-Programm besteht aus zwei fundamentalen Elementen:

• Programm-Statements (Code) – Aktionen, genannt Funktionen.
• Programm-Daten – Information, die von Funktionen beeinflusst wird.

Kapselung (Encapsulation) bindet Daten und manipulierende Funktionen zusammen und schützt beides vor externer Beeinflussung/Missbrauch. Führt zum wichtigen OOP-Konzept Datenverbergung (Data Hiding).

Datenkapselung = Bündelung von Daten & Funktionen. Datenabstraktion = Exponieren nur der Interfaces, Verbergen der Implementierung.

C++ Unterstützung durch Klassen

Klassen enthalten private, protected, public Member. Standard: private.

class Box {
public:
    double getVolume() { return length * breadth * height; }
private:
    double length, breadth, height;
};

length, breadth, height sind private → nur über Memberfunktionen der Klasse zugreifbar. Das ist Kapselung.

Mit public nach dem Keyword werden Member für alle Funktionen zugänglich.

friend-Klassen brechen Kapselung auf (Implementierungsdetails offengelegt). Ideal: So viele Details wie möglich vor anderen Klassen verbergen.

Beispiel: Adder (wie bei Abstraktion)

class Adder {
public:
    Adder(int i=0) { total = i; }
    void addNum(int number) { total += number; }
    int getTotal() { return total; }
private:
    int total;
};

Öffentlich: addNum, getTotal. Privat: total.

Designstrategie

Mitglieder standardmäßig private, außer Exposing nötig. Gilt primär für Datenmember, aber gleich für alle Member (inkl. virtueller Funktionen). Das ist gute Kapselung.