深入理解c++中public,protected,private用法

1.类的一个特征就是封装,public和private作用就是实现这一目的。所以:
用户代码(类外)可以访问public成员而不能访问private成员;private成员只能由类成员(类内)和友元访问。

2.类的另一个特征就是继承,protected的作用就是实现这一目的。所以:
protected成员可以被派生类对象访问,不能被用户代码(类外)访问。

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class A{
public:
  int a;
  A(){
    a1 = 1;
    a2 = 2;
    a3 = 3;
    a = 4;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;    //正确
    cout << a1 << endl;   //正确
    cout << a2 << endl;   //正确,类内访问
    cout << a3 << endl;   //正确,类内访问
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
int main(){
  A itema;
  itema.a = 10;    //正确
  itema.a1 = 20;    //正确
  itema.a2 = 30;    //错误,类外不能访问protected成员
  itema.a3 = 40;    //错误,类外不能访问private成员
  system("pause");
  return 0;
}

继承中的特点:
先记住:不管是否继承,上面的规则永远适用!
有public, protected, private三种继承方式,它们相应地改变了基类成员的访问属性。

1.public继承:基类public成员,protected成员,private成员的访问属性在派生类中分别变成:public, protected, private

2.protected继承:基类public成员,protected成员,private成员的访问属性在派生类中分别变成:protected, protected, private

3.private继承:基类public成员,protected成员,private成员的访问属性在派生类中分别变成:private, private, private

但无论哪种继承方式,上面两点都没有改变:

1.private成员只能被本类成员(类内)和友元访问,不能被派生类访问;
2.protected成员可以被派生类访问。
再来看看以下代码:
1.public继承
代码如下:

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;

class A{
public:
  int a;
  A(){
    a1 = 1;
    a2 = 2;
    a3 = 3;
    a = 4;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;    //正确
    cout << a1 << endl;   //正确
    cout << a2 << endl;   //正确
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
class B : public A{
public:
  int a;
  B(int i){
    A();
    a = i;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;       //正确,public成员
    cout << a1 << endl;       //正确,基类的public成员,在派生类中仍是public成员。
    cout << a2 << endl;       //正确,基类的protected成员,在派生类中仍是protected可以被派生类访问。
    cout << a3 << endl;       //错误,基类的private成员不能被派生类访问。
  }
};
int main(){
  B b(10);
  cout << b.a << endl;
  cout << b.a1 << endl;   //正确
  cout << b.a2 << endl;   //错误,类外不能访问protected成员
  cout << b.a3 << endl;   //错误,类外不能访问private成员
  system("pause");
  return 0;
}

2.protected继承:
代码如下:

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class A{
public:
  int a;
  A(){
    a1 = 1;
    a2 = 2;
    a3 = 3;
    a = 4;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;    //正确
    cout << a1 << endl;   //正确
    cout << a2 << endl;   //正确
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
class B : protected A{
public:
  int a;
  B(int i){
    A();
    a = i;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;       //正确,public成员。
    cout << a1 << endl;       //正确,基类的public成员,在派生类中变成了protected,可以被派生类访问。
    cout << a2 << endl;       //正确,基类的protected成员,在派生类中还是protected,可以被派生类访问。
    cout << a3 << endl;       //错误,基类的private成员不能被派生类访问。
  }
};
int main(){
  B b(10);
  cout << b.a << endl;       //正确。public成员
  cout << b.a1 << endl;      //错误,protected成员不能在类外访问。
  cout << b.a2 << endl;      //错误,protected成员不能在类外访问。
  cout << b.a3 << endl;      //错误,private成员不能在类外访问。
  system("pause");
  return 0;
}

3**.private**继承:
代码如下:

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class A{
public:
  int a;
  A(){
    a1 = 1;
    a2 = 2;
    a3 = 3;
    a = 4;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;    //正确
    cout << a1 << endl;   //正确
    cout << a2 << endl;   //正确
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
class B : private A{
public:
  int a;
  B(int i){
    A();
    a = i;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;       //正确,public成员。
    cout << a1 << endl;       //正确,基类public成员,在派生类中变成了private,可以被派生类访问。
    cout << a2 << endl;       //正确,基类的protected成员,在派生类中变成了private,可以被派生类访问。
    cout << a3 << endl;       //错误,基类的private成员不能被派生类访问。
  }
};
int main(){
  B b(10);
  cout << b.a << endl;       //正确。public成员
  cout << b.a1 << endl;      //错误,private成员不能在类外访问。
  cout << b.a2 << endl;      //错误, private成员不能在类外访问。
  cout << b.a3 << endl;      //错误,private成员不能在类外访问。
  system("pause");
  return 0;
}

通过以上的代码都备有较为详尽的注释,读者应该能够理解。仔细看代码中派生类B中定义了和基类同名的成员a,此时基类的a仍然存在,可以验证。

int main(){
  cout << sizeof(A) << endl;
  cout << sizeof(B) << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

输出:
16
20

所以派生类包含了基类所有成员以及新增的成员,同名的成员被隐藏起来,调用的时候只会调用派生类中的成员。
如果要调用基类的同名成员,可以用以下方法

int main(){

  B b(10);
  cout << b.a << endl;
  cout << b.A::a << endl;

  system("pause");
  return 0;
}

输出:
10
4
总结:
如果基类是private,不管派生类使用那种访问说明符,派生类都不能使用

记得这里是在类外访问,而a在基类中是public,所以继承方式应该为public,使得a在派生类中仍然为public,在类外可以访问。
感兴趣的读者可以调试运行一下本文实例,加深印象的同时还会有新的收获。

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