Encapsulación

Las funciones son una interface a través de la cual se manipulan los datos almacenados en una clase. Usando estos métodos, podemos manipular y extraer datos de un objeto Caja sin saber qué tipos de datos se usan para almacenar los datos. Esto se conoce como encapsulación de datos, y es un concepto muy importante en la programación orientada a objetos. Encapsulación es la habilidad de una parte de un programa para ocultar sus datos al resto del código, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos con los nombres de otras variables.

En el ejemplo anterior, cada clase tenía sólo una sección, etiquetada como public. Pero podemos utilizar también la etiqueta private. Así, la palabra public define hace que los campos (variables o funciones) que le siguen en la clase puedan ser accedidas desde cualquier parte del programa, mientras que la palabra private indica que los campos que le siguen sólo son accesibles por el código que forma parte de la misma clase.
Si no se indica lo contrario, por defecto en una clase todos los elementos son privados. Veamos un ejemplo:

# include <iostream.h>

class Caja {
    double longitud, anchura, altura;
  public:
    void set (double dim1, double dim2, double dim3);
    void print (void);
    double getLongitud (void);
};

void Caja :: set (double dim1, double dim2, double dim3)
{
    longitud = dim1;
    anchura = dim2;
    altura = dim3;
};

void Caja :: print (void)
{
    cout << "longitud = " << longitud <<'\n';
    cout << "anchura = " << anchura <<'\n';
    cout << "altura = " << altura <<'\n';
};

double Caja:: getLongitud (void) {
    return longitud;
};

main ()
{
   double longitud;    Caja pequeña, mediana, grande;

   pequeña.set(5, 4, 10);
   mediana.set (10, 6, 20);
   grande.set (20, 10, 30);

   pequeña.print();
   mediana.print();
   grande.print();

   longitud = grande.getLongitud();
   cout << "longitud de la caja grande = " << longitud <<'\n';
}

La ventaja de las funciones miembro es que la función llamada puede automáticamente acceder a los datos del objeto para el cual fue llamado. Así, en grande.print(), el objeto grande es el 'substrato': las variables longitud, altura y anchura que son utilizadas en el código de la función se refieren al objeto grande.

• La sección privada de una clase es la parte de los datos que no puede ser accedida desde fuera de la clase, está escondida para cualquier acceso externo. Las variables longitud, anchura y altura del ejemplo, que son parte del objeto grande, no están disponibles para su uso en cualquier lugar del programa principal.
• Se introduce la palabra public para indicar que puede accederse a todo lo que le sigue desde fuera de esta clase. En este caso, hemos declarado tres funciones públicas, que pueden ser llamadas desde la función main. Por supuesto, estas funciones, llamadas funciones miembro, tienen acceso a la parte privada de la clase. Por tanto, desde el programa principal sólo se puede acceder a las dimensiones de una caja llamando a las estas funciones.
  
• Una vez declaradas las funciones dentro de la clase, debemos definirlas para establecer qué acción realizan. Esto se hace de la forma habitual, salvo que el nombre de la clase se antepone, seguido del operador ::, al nombre de la función. La definición de una función se denomina la implementación de la función. Es necesario especificar el nombre de la clase porque se puede utilizar el mismo nombre para funciones de otras clases, y el compilador debe saber a qué clase corresponde cada implementación.
• Los datos privados de la clase son accesibles para las funciones miembro, y en la implementación de éstas pueden ser modificados y leidos en la forma habitual. Esto se puede hacer con los datos privados que forman parte de la clase a la que pertenece la función, pero los datos privados de otras clases están escondidos y no se puede acceder a ellos a través de funciones miembro de esta clase. Esta es la razón por la que se antepone el nombre de la clase al nombre de la función cuando se define ésta.
• En la parte privada de una clase se pueden incluir variables y funciones, y otras variables y funciones en la parte públicas. En la mayor parte de las situaciones prácticas, las variables se incluyen en la parte privada, y las funciones sólo en la parte pública de la clase.
• En C++ tenemos tres ámbitos de validez para las variables: local, file y clase. Las variables locales están localizadas en una única función, y las variables de fichero se pueden utilizar en cualquier lugar del fichero que sigue a su definición. Una variable cuyo ámbito es una clase se puede utilizar en el ámbito de utilización de la clase y en ningún otro sitio.

Más funciones.

# include <iostream.h>

class Caja {
    double longitud, anchura, altura;
  public:
    void set (double dim1, double dim2, double dim3);
    double volumen (void);
};

void Caja :: set (double dim1, double dim2, double dim3)
{
    longitud = dim1;
    anchura = dim2;
    altura = dim3;
};

double Caja:: volumen (void) {
    return longitud * anchura * altura;
};

main ()
{
   double longitud;    Caja pequeña, mediana, grande;

   pequeña.set(5, 4, 10);
   mediana.set (10, 6, 20);
   grande.set (20, 10, 30);

   cout << "El volumen de la caja grande es " << grande.volumen() << '\n';
}

Esto impide que al calcular el volumen de una caja mezclemos las dimensiones de dos objetos distintos. Dado que es una función con poco código, podemos definirla dentro de la declaración de clase:

# include <iostream.h>

class Caja {
    double longitud, anchura, altura;
  public:
    void set (double dim1, double dim2, double dim3);
    double volumen (void) {return longitud * anchura * altura;}
};

void Caja :: set (double dim1, double dim2, double dim3)
{
    longitud = dim1;
    anchura = dim2;
    altura = dim3;
};

main ()
{
   double longitud;
   Caja pequeña, mediana, grande;

   pequeña.set(5, 4, 10);
   mediana.set (10, 6, 20);
   grande.set (20, 10, 30);

}