類別 (class) 為 C++ 開發軟體 (software) 的要角，因為類別用來設計物件，軟體的實際運作則是藉由物件與物件的互動。我們接下來進入實際開發軟體的階段，最後會發展出一個 GUI 軟體

我們打算發展的一個替英文句子編密碼的軟體，主要功能是做小寫字母的替換，例如 "There is no spoon." 可能變成以下任一個

首先，我們要發展 Encrypt 類別，主要功能是建立一個英文小寫字母的對換表格，藉由這個表格，我們可以將英文句子中的小寫英文字母進行對換，最終開發圖形使用者介面 (graphical user interface) 的 EncryptWindow 類別。

GUI 的外觀如下圖

我們的 GUI 設計會採用第三方程式庫 (third party library) Qt ，然後利用 Qt Creator 的 IDE 寫程式，並利用 Qt Creator 附的 Designer 設計 GUI ， Qt 為跨平台的程式庫，同樣 Qt Creator 也是跨平台的整合開發環境，因此在各平台的使用都大致相同。

有兩個可供輸入的文字欄位 (text field) ，其中一個我們作為輸出的顯示訊息之用，另有三個標籤 (label) ，顯示文字的提示訊息，七個按鈕 (button) ，提供「新建」、「開啟」、「儲存」 Encrypt 物件，與「編碼」、「解碼」所輸入的英文句子，「清除」所有輸入欄位，以及「拷貝」輸出結果等的功能。

現在我們先來看看所有功能的核心，也就是 Encrypt 類別，我們的目的是，建立一個小寫英文字母的轉換表格，然後編碼、解碼都可直接依據這個表格。我們打算用下面的數學公式建立表格

這裡的概念是利用字元的 ASCII 編碼順序，假設 x 為字元的原始編碼， ASCII 編碼中 'a' 為 97 ，然後將 x 乘上變數 (variable) a ， 再加上變數 b ，假設兩者均是 0 到 9 的隨機整數，這樣便得到 y 的值。

然後將 y 除以 n 取得餘數 m ， n 為所要轉換的字元數量，英文小寫字母共有 26 個，所以這裡 n 等於 26 ，因此 m 等於 0 到 25 之間的整數值。最後將 m 加上 diff ， diff 也就是編碼系統的差值，由於 ASCII 中 'a' 為 97 ，所以這裡 diff 要以 97 代入。

因此，餘數 0 的字元會替換成 'a' ，餘數 1 的字元會被替換成 'b' ，餘數 2 的字元會被替換成 'c' ，餘下 23 個字元類推。這樣的計算需要進行 n 次，也就是 26 次，我們最後得到一組餘數與相對應字元的表格，這就是我們需要的表格了。

重複 n 次，我們需要一個迴圈 (loop) ，由於重複次數確定，因此 for 迴圈 (for loop) 很適合，那我們要用什麼東西來儲存這個表格呢？標準程式庫 (standard library) 中有許多的資料結構 (data structure) ，可以依資料特性有效率的處理資料，這裡，我們利用字串 (string) 就可以了。

字串為字元陣列 (character array) 的物件 (object) ，因此字串裡是由字元 (character) 當成元素 (element) ，也保有陣列 (array) 的特性，例如利用從 0 開始的索引值存取每個字元，這也完全符合我們計算餘數從 0 開始的需求。

因此，我們要替 Encrypt 宣告一個字串型態的的資料成員 (data member) ， code_array 為二十六個英文小寫字母的密碼對照表格

private:
    // 密碼表字串
    string code_array;

因此就需要存取函數 (accessor) 與修改函數 (mutator) ，也就是 get_code_array() 與 set_code_array() ，另外加上建構函數 (constructor) 跟編碼、解碼用的 ToEncode() 、 ToDecode() 兩個成員函數 (member function) ，我們先寫一個發展中的 encrypt01.h ，如下

// 從標準程式庫中引入 string
#include <string>

// 使用 std 中的 string 名稱
using std::string;

// 宣告 Encrypt 類別
class Encrypt {
public:
    // 宣告建構函數
    Encrypt();
    // 宣告 setter 與 getter 成員函數
    void set_code_array();
    string get_code_array();
    // 宣告編碼、解碼的成員函數
    string ToEncode(string);
    string ToDecode(string);
    
private:
    // 密碼表字串
    string code_array;
};

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
   http://kaiching.org/
   檔名：encrypt01.h
   功能：Encrypt 類別的發展中版本
   作者：張凱慶 */

注意這裡，原本我們的範例使用 using 的地方都是連帶 namespace

using namespace std;

這裡改成指定的名稱

// 使用 std 中的 string 名稱
using std::string;

兩者實際的差別不大，因為編譯器編譯時會將程式作最佳化，因此編譯完成的執行檔只會放進必要的東西，而我們改成指定名稱的寫法，主要的原因是讓我們自己清楚用到標準程式庫中的哪些東西，所以看範例開頭 using 的部份就一目瞭然了。

我們看看宣告在 public 的成員函數

public:
    // 宣告建構函數
    Encrypt();
    // 宣告 setter 與 getter 成員函數
    void set_code_array();
    string get_code_array();
    // 宣告編碼、解碼的成員函數
    string ToEncode(string);
    string ToDecode(string);

標頭檔 (header file) 宣告 (declare) 成員函數時，參數列 (parameter list) 只需要宣告型態 (type) 即可，實作檔再補上實際的參數 (parameter) 名稱即可。

這裡我們看到的是未來發展 Encrypt 的規格，編碼由 ToEncode() 負責，解碼則是 ToDecode() ，我們在這裡先宣告函數原型，後續單元再陸續實作。

下面我們先來實作 set_code_array() ，把數學公式寫成程式碼，實際建立 code_array 囉！

相關教學影片

• 第六堂課導覽 ⇨ YouTube 頁面連結
• Encrypt 類別的規格 ⇨ YouTube 頁面連結
• 第六堂課舉一反三 ⇨ YouTube 頁面連結