员函数调整客户的银行借贷(例如BanLAccount类的private数据成员)。
类通常提供public成员函数，让类的客户设置(写入)或读取(取得)private数据成员的值。这些函数通常称为get和set。更具体地说，设置数据成员interestRate的成员函数通常称为setInterestRate，读取数据成员IntersetRate的值通常称为getInterestRate。读取函数也称为“查询”函数。
提供get和set函数与指定数据成员为public同样重要，这是C++语言在软件工程中的另一优势。如果数据成员为public，则程序中的任何函数可以随意读取和写入这个数据成员。如果数据成员为private．则public get函数可以让其他函数读取数据，而且数据的显示和格式化也可以用get函数控制。public set函数通常用于检查数据成员的修改，保证新值是适当的数据项目。例如，如果想把一个月的日期号数设置为37会被禁止，将人的身高设置为负值也会被禁止，将数字量设置为字母值也会被拒绝，将一个人的成绩设置为185分(取百分制时)同样也会被拒绝等等。
指定private数据成员并通过public成员函数控制这些数据成员的访问(特别是写入访问)可以保证数据的完整性。
指定private数据成员并不能自动保证数据完整性，程序员还要提供验证检查。但C++提供了让程序员方便地设计更好的程序的框架。
设置private数据值的成员函数应验证所要新值是否正确，如果不正确，则set数应将Privte数据成员设置为相应的一致状态。
试图要对数据成员指定无效值时，应当提醒类客户。类的set函数常写成返回一个值，表示试图对数据成员指定无效值。这样就使类的客户可以测试set函数的返回值，确定其操作的对象是否为有效对象，并在对象无效时采取相应操作。
图6．1O将Time类扩展成包括private数据成员hour、minute和second的get和set函数。set函数严格控制数据成员的设置。如果想把数据成员设置为无效值，则会把数据成员设置为0(从而使数据成员保持一致状态)。每个get函数只是返回相应数据成员的值。程序首先用set函数设置Time对象t的private数据成员为有效值，接着用get函数读取这个值以便输出。然后set函数要将hour和second成员设置为无效值并将minute成员设置为有效值，并用get函数读取这个值以便输出。输出表明,无效值使得数据成员设置为0。最后，程序将时间设置为11：58：00并用函数incrementMinutes增加3分钟。函数incrementMinutes是个非成员函数，它调用get和set成员函数增加minute成员的值。尽管这样的方法实现了所需的功能，但是多次函数调用降低了程序的性能。下一章将介绍用友元函数消除多次函数调用的性能负担。
构造函数可以调用类的其他成员函数，如set和get函数，但由于构造函数初始化对象，因此数据成员可能还处于不一致状态。数据成员在初始化之前使用可能造成逻辑错误。
// Fig. 6.10: time3.h
// Declaration of the Time class.
// preprocessor directives that
// prevent multiple inclusions of header file
#ifndef TIME3_H
#define TIME3_H
class Time {
public:
Time( int = 0, int = 0, int= 0 ); // constructor
// set functions
void setTime( int, int, int ); // set hour, minute, se
void setHour( iht ); // set hour
void setMinute( int ); // set minute
void setSecond( int ); // set second
// get functions
int getHourO; // return hour
int getMinute(); // return minute
int getSecond(); // return second
void printMilitary(); // output military time
void printStandard(); // output standard time
private:
int hour; // 0 - 23
int minute; // 0 - 59
int second; // 0 - 59
}
#endif
// Fig. 6.10: time3.cpp
// Member function defintions for Time class
#include "time3.h"
#include < iostream.h>
// Constructor function to initialize private data.
// Default values are 0 (see class definition).
Time::Time( int hr, int min, int sec )
{ setTime( hr, min, sec ); }
// Set the values of hour, minute, and second.
void Time::setTime(int h,int m,int s)
{
setHour( h );
setMinute( m );
setSecond( s );
}
// Set the hour value
void Time::setHour(int h)
{hour = (h>0 && h <24 )? h: 0;}
// Set the minute value
void Time::setMinute( int m )
{ minute = ( m >= 0 && m 60 ) ? m : 0; }
// Set the second value
void Time::setSecond( int s
{ second = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0; }
// Get the hour value
int Time::getHour() { return hour;}
// Get the minute value
int Time::getMinute() { return minute; }
// Get the second value
int Time::getSecond() { return second; }
// Print time is military format
void Time::printMilitary()
{
cout << ( hour < 10 ? "0" : "" ) << hour << ":"
<< ( minute < 10 ? "0" : "" ) << minute;
}
// Print time in standard format
void Time::printStandard{)
{
cout << ( { hour == 0 II hour == 12 ) ? 12 : hour % 12 )
<< ":" << ( minute < 10 ? "0" : "" ) << minute
<< ":" << ( second < 10 ? "0" : "" ) << second
<< ( hour < 12 ? "AM" : "PM" );
}
// Fig. 6.10: fig06_lO.cpp
#include < iostream.h>
// Demonstrating the Time class ser and get functions
#include< iostream.h>
#include "time3.h"
void incrementMinutes( Time &, const iht );
int main()
{
Time t;
t.setHour{ 17 );
t.setMinute( 34 );
t.setSecond( 25 );
cout << "Result of setting all valid values:\n;
<< our: << t.getHour()
<< " Minute: " << t.getMinute()
<<" Second: "<< t.getSecond();
t.setHour( 234 ); // invalid hour set to 0
t.setMinute( 43 );
t.setSecond( 6373 ); // invalid second set to 0
cout << "\n\nResult of attempting to set invalid hour and"
<< "second:\m Hour: "<< t.getHour()
<<" Minute: "<< t.getMinute()
<<" Second: "<< t.getSecond() << "\n\n";
t.setTime( 11, 58, 0 );
incrementMinutes( t, 3 );
return 0;
}
void incrementMinutes(Time &tt, const int count)
{
cout << "Incrementing minute" << count
<< "times:\nStart time: ";
tt.priatStandard();
for (int i = 0; i < count; i++ ) {
tt.setMinute( (tt.getMinute() + 1 ) % 60);
if (tt.getMinute() == 0 )
tt.setHour( ( tt.getHour() + 1 ) % 24);
cout << "\nminute + 1: ";
tt.printStandard();
}
cout << endl;
}
输出结果：
Result of setting all valid values:
Hour: 17 Minute: 34 Second: 25
Result of attempting to set inv]id hour and second:
Hour: 0 Minute: 43 Second: 0
Incrementing minute 3 times:
Start time: 11:58:00 AM
minute + 1; 11:59:00 AM
mioute + 1:12:00:00 PM
minute + 1:12:01:00 PM
图 6．10 使用set和get函数
从软件工程角度看，使用set函数非常重要，因为它们可以进行有效性检查。set和get函数还有其他重要的软件工程优势。
通过set和get函数访问private数据不仅能防止数据成员接受无效值，而且还使类的客户J需要考虑数据成员的表达方式。这样，如果数据表达方式因故改变(通常是为了减少所需存储量或提高性能)，只要成员函数提 供的接口不变，那么只需改变成员函数而不必改变客户，但客户可能需要重新编译。
对象的引用是对象名的别名，因此可以放在赋值浯句左边，在这种情况中，引用可以成为可接收赋值的左值。要使用这种功能，就要让类的public成员函数返回对该类private数据成员的非const引用。
图6．11用简化的Time类演示如何返回private数据成员的引用。调用badSetHour函数返回的引用作为private数据成员hour的别名。函数调用可以按任何使用private数据成员的方式使用，包括作为赋值语句的左值。
不要让类的public成员函数返回对该类private数据成员的非const引用(或指针)，返回这种引用会破坏类的封装。
// Fig. 6.11: time4.h
// Declaration of the Time class.
// Member functions defined in time4.cpp
// Fig. 6.11: time4.h
// Declaration of the Time class.
// Member functions defined in time4.cpp
// preprocessor directives that
// prevent multiple inclusions of header file
#ifndef TIME4_H
#define TIME4_H
class Time {
public
Time( int = 0, int = 0, int = 0 );
void setTime( int, int, int );
int getHour();
int &badSetHour( int ); // DANGEROUS reference return
private:
int hour;
int minute;
int second;
};
#endif
// Fig. 6.11: time4.cpp
// Member function definitions for Time class.
#include "time4.h"
#include <iostream.h>
// Constructor function to initialize private data.
// Calls member function setTime to set variables.
// Default values are 0 (see class definition).
Time::Time( int hr, int min, int sec )
{ setTime( hr, min, sec ); }
// Set the values of hour, minute, and second.
void Time::setTime( int h, int m, int s )
{
hour = ( h >= o && h < 24 ) ? h : 0;
minute ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0;
second = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0;
}
// Get the hour value
int Time::getHour() { return hour; ]
// POOR PROGRAMMING PRACTICE:
// Returning a reference to a private data member.
int &Time::badSetHour( int hh )
{
hour = ( hh >= 0 && hh < 24 ) ? hh : 0;
return hour; // DANGEROUS reference return
}
// Fig. 6.11: fig06_11.cpp
// Demonstrating a public member function that
// returns a reference to a private data member.
// Time class has been triced for this example.
#include <iostream.h>
#include "time4.h"
int main()
{
Time t;
int &hourRef = t.badSetHour( 20 );
cout << "Hour before modification: "<< hourRef;
hourRef = 30; // modification with invalid value
cout << "\nHour after modification: "<< t.getHour();
// Dangerous: Function call that returns
// a reference can be used as an lvalue!
t.badSetHour(12) = 74;
cout << "\n\n*******************************************\n"
<< "POOR PROGRkMMING PRACTICE!!!!!!!!\n"
<< "badSetHour as an lvalue, Hour:"
<< t.getHour()
<< "\n*************************************** << endl;
return 0;
}
// preprocessor directives that
// prevent multiple inclusions of header file
#ifndef TIME4_H
#define TIME4_H
class Time {
public
Time( int = 0, int = 0, int = 0 );
void setTime( int, int, int );
int getHour();
int &badSetHour( int ); // DANGEROUS reference return
private:
int hour;
int minute;
int second;
};
#endif
// Fig. 6.11: time4.cpp
// Member function definitions for Time class.
#include "time4.h"
#include <iostream.h>
// Constructor function to initialize private data.
// Calls member function setTime to set variables.
// Default values are 0 (see class definition).
Time::Time( int hr, int min, int sec )
{ setTime( hr, min, sec ); }
// Set the values of hour, minute, and second.
void Time::setTime( int h, int m, int s )
{
hour = ( h >= o && h < 24 ) ? h : 0;
minute ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0;
second = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0;
}
// Get the hour value
int Time::getHour() { return hour; ]
// POOR PROGRAMMING PRACTICE:
// Returning a reference to a private data member.
int &Time::badSetHour( int hh )
{
hour = ( hh >= 0 && hh < 24 ) ? hh : 0;
return hour; // DANGEROUS reference return
}
// Fig. 6.11: fig06_11.cpp
// Demonstrating a public member function that
// returns a reference to a private data member.
// Time class has been triced for this example.
#include <iostream.h>
#include "time4.h"
int main()
{
Time t;
int &hourRef = t.badSetHour( 20 );
cout << "Hour before modification: "<< hourRef;
hourRef = 30; // modification with invalid value
cout << "\nHour after modification: "<< t.getHour();
// Dangerous: Function call that returns
// a reference can be used as an lvalue!
t.badSetHour(12) = 74;
cout << "\n\n*******************************************\n"
<< "POOR PROGRkMMING PRACTICE!!!!!!!!\n"
<< "badSetHour as an lvalue, Hour:"
<< t.getHour()
<< "\n*************************************** << endl;
return 0;
}
输出结果：
Hour before modification: 20
Hour after modification: 30
*********************************
POOR PROGRAMMING PRACTICE!!!!!!!!
badSetHour as an lvalue, Hour: 74
*********************************
图 6．11 返回对private数据成员引用
程序首先声明Time对象t和引用hourRef(把调用t.badSetHour(20)返回的引用赋给hourRef)。程序显示别名hourRef的值。然后用这个别名设置hour的值为30(无效值)并再次显示该值。最后，用函数调用本身作为左值并赋值74(另一无效值)，再次显示该值。