C++的三種訪問權限與三種繼承方式

轉自[陽光日誌]的博客《C++的三種訪問權限與三種繼承方式》

三種訪問權限

我們知道C++中的類，有三種訪問權限(也稱作訪問控制)，它們分別是public、protected、private。要理解它們其實也很容易，看下面了一個例子。
父類：

class Person
{
public:
    Person(const string& name, int age) : m_name(name), m_age(age)
    {
    }

    void ShowInfo()
    {
        cout << "姓名：" << m_name << endl;
        cout << "年齡：" << m_age << endl;
    }

protected:
    string  m_name;     //姓名

private:
    int     m_age;      //年齡
};

子類：

class Teacher : public Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
        : Person(name, age), m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                             //正確，public屬性子類可見
        cout << "姓名：" << m_name << endl;        //正確，protected屬性子類可見
        cout << "年齡：" << m_age << endl;     //錯誤，private屬性子類不可見

        cout << "職稱：" << m_title << endl;   //正確，本類中可見自己的所有成員
    }

private:
    string  m_title;        //職稱
};

調用方：

void test()
{
    Person person("張三", 22);
    person.ShowInfo();                  //public屬性,對外部可見
    cout << person.m_name << endl;      //protected屬性,對外部不可見
    cout << person.m_age << endl;       //private屬性,對外部不可見
}

總結

我們對C++類三種方式控制權限總結如下，這與Java中的三種對應的訪問權限是一樣的。

訪問權限	public	protected	private
對本類	可見	可見	可見
對子類	可見	可見	不可見
對外部(調用方)	可見	不可見	不可見

三種繼承方式

C++中繼承的方式還有多種，也分別都用public、protected、private表示。這與Java不一樣，Java只有繼承的概念，默認是public繼承的。
1. 三種繼承方式不影響子類對父類的訪問權限，子類對父類只看父類的訪問控制權。如下面三種繼承方式都能訪問父類中的public和protected成員。

class Teacher : /*public*/ /*protected*/ private Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
        : Person(name, age), m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                             //正確，public屬性子類可見
        cout << "姓名：" << m_name << endl;        //正確，protected屬性子類可見
        //cout << "年齡：" << m_age << endl;       //錯誤，private屬性子類不可見

        cout << "職稱：" << m_title << endl;   //正確，本類中可見自己的所有成員
    }

private:
    string  m_title;        //職稱
};

1. 繼承方式是爲了控制子類(也稱派生類)的調用方(也叫用戶)對父類(也稱基類)的訪問權限。

public繼承

class Teacher : public Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
        : Person(name, age), m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                             //正確，public屬性子類可見
        cout << "職稱：" << m_title << endl;   //正確，本類中可見自己的所有成員
    }

private:
    string  m_title;        //職稱
};

void TestPublic()
{
    Teacher teacher("李四", 35, "副教授");
    teacher.ShowInfo();
    cout << endl;
    teacher.ShowTeacherInfo();
}

結果：
姓名：李四
年齡：35

姓名：李四
年齡：35
職稱：副教授

private繼承：

class Teacher : private Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
        : Person(name, age), m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                             //正確，public屬性子類可見
        cout << "職稱：" << m_title << endl;   //正確，本類中可見自己的所有成員
    }

private:
    string  m_title;        //職稱
};

void TestPrivate()
{
    Teacher teacher("李四", 35, "副教授");
    teacher.ShowInfo();             //錯誤，因爲Teacher採用了private的繼承方式，外部不可訪問。
    cout << endl;
    teacher.ShowTeacherInfo();
}

1. public、protected、private三種繼承方式，相當於把父類的public訪問權限在子類中變成了對應的權限。 如protected繼承，把父類中的public成員在本類中變成了protected的訪問控制權限；private繼承，把父類的public成員和protected成員在本類中變成了private訪問控制權。

protected繼承：

class Teacher : protected Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
        : Person(name, age), m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                             //正確，public屬性子類可見
        cout << "職稱：" << m_title << endl;   //正確，本類中可見自己的所有成員
    }

private:
    string  m_title;        //職稱
};

void TestProtected()
{
    Teacher teacher("李四", 35, "副教授");
    teacher.ShowInfo();         //錯誤，基類Person的ShowInfo此時對Teacher相當於protected的，外部不可以被訪問
    cout << endl;
    teacher.ShowTeacherInfo();
}

class Leader : public Teacher
{
public:
    Leader(const string& name, int age, const string& title, string position)
        : Teacher(name, age, title), m_position(position)
    {
    }

    void ShowLeaderInfo()
    {
        ShowInfo();             //基類Person的ShowInfo此時相當於protected的，但子類仍可以訪問
        ShowTeacherInfo();      //ShowTeacherInfo仍然是public的，可以訪問
        cout << m_position << endl;
    }

private:
    string m_position;
};