深入理解C++中public、protected及private用法
初學(xué)C++的朋友經(jīng)常在類中看到public，protected，private以及它們在繼承中表示的一些訪問范圍，很容易搞糊涂。今天本文就來十分分析一下C++中public、protected及private用法。相信對于大家深入掌握C++程序設(shè)計(jì)會有很大的幫助。
這里我們首先要明白下面幾點(diǎn)。
1.類的一個(gè)特征就是封裝，public和private作用就是實(shí)現(xiàn)這一目的。所以：
用戶代碼（類外）可以訪問public成員而不能訪問private成員；private成員只能由類成員（類內(nèi)）和友元訪問。
2.類的另一個(gè)特征就是繼承，protected的作用就是實(shí)現(xiàn)這一目的。所以：
protected成員可以被派生類對象訪問，不能被用戶代碼（類外）訪問。
現(xiàn)來看看如下示例：
#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; //正確
cout << a1 << endl; //正確
cout << a2 << endl; //正確，類內(nèi)訪問
cout << a3 << endl; //正確，類內(nèi)訪問
}
public:
int a1;
protected:
int a2;
private:
int a3;
};
int main(){
A itema;
itema.a = 10; //正確
itema.a1 = 20; //正確
itema.a2 = 30; //錯(cuò)誤，類外不能訪問protected成員
itema.a3 = 40; //錯(cuò)誤，類外不能訪問private成員
system("pause");
return 0;
}
繼承中的特點(diǎn)：
先記?。翰还苁欠窭^承，上面的規(guī)則永遠(yuǎn)適用！
有public, protected, private三種繼承方式，它們相應(yīng)地改變了基類成員的訪問屬性。
1.public繼承：基類public成員，protected成員，private成員的訪問屬性在派生類中分別變成：public, protected, private
2.protected繼承：基類public成員，protected成員，private成員的訪問屬性在派生類中分別變成：protected, protected, private
3.private繼承：基類public成員，protected成員，private成員的訪問屬性在派生類中分別變成：private, private, private
但無論哪種繼承方式，上面兩點(diǎn)都沒有改變：
1.private成員只能被本類成員（類內(nèi)）和友元訪問，不能被派生類訪問；
2.protected成員可以被派生類訪問。
再來看看以下代碼：
1.public繼承
代碼如下：
#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; //正確
cout << a1 << endl; //正確
cout << a2 << endl; //正確
cout << a3 << endl; //正確
}
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; //正確，public成員
cout << a1 << endl; //正確，基類的public成員，在派生類中仍是public成員。
cout << a2 << endl; //正確，基類的protected成員，在派生類中仍是protected可以被派生類訪問。
cout << a3 << endl; //錯(cuò)誤，基類的private成員不能被派生類訪問。
}
};
int main(){
B b(10);
cout << b.a << endl;
cout << b.a1 << endl; //正確
cout << b.a2 << endl; //錯(cuò)誤，類外不能訪問protected成員
cout << b.a3 << endl; //錯(cuò)誤，類外不能訪問private成員
system("pause");
return 0;
}
2.protected繼承：
代碼如下：
#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; //正確
cout << a1 << endl; //正確
cout << a2 << endl; //正確
cout << a3 << endl; //正確
}
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; //正確，public成員。
cout << a1 << endl; //正確，基類的public成員，在派生類中變成了protected，可以被派生類訪問。
cout << a2 << endl; //正確，基類的protected成員，在派生類中還是protected，可以被派生類訪問。
cout << a3 << endl; //錯(cuò)誤，基類的private成員不能被派生類訪問。
}
};
int main(){
B b(10);
cout << b.a << endl; //正確。public成員
cout << b.a1 << endl; //錯(cuò)誤，protected成員不能在類外訪問。
cout << b.a2 << endl; //錯(cuò)誤，protected成員不能在類外訪問。
cout << b.a3 << endl; //錯(cuò)誤，private成員不能在類外訪問。
system("pause");
return 0;
}
3.private繼承：
代碼如下：
#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; //正確
cout << a1 << endl; //正確
cout << a2 << endl; //正確
cout << a3 << endl; //正確
}
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; //正確，public成員。
cout << a1 << endl; //正確，基類public成員,在派生類中變成了private,可以被派生類訪問。
cout << a2 << endl; //正確，基類的protected成員，在派生類中變成了private,可以被派生類訪問。
cout << a3 << endl; //錯(cuò)誤，基類的private成員不能被派生類訪問。
}
};
int main(){
B b(10);
cout << b.a << endl; //正確。public成員
cout << b.a1 << endl; //錯(cuò)誤，private成員不能在類外訪問。
cout << b.a2 << endl; //錯(cuò)誤, private成員不能在類外訪問。
cout << b.a3 << endl; //錯(cuò)誤，private成員不能在類外訪問。
system("pause");
return 0;
}
通過以上的代碼都備有較為詳盡的注釋，讀者應(yīng)該能夠理解。仔細(xì)看代碼中派生類B中定義了和基類同名的成員a，此時(shí)基類的a仍然存在，可以驗(yàn)證。
int main(){
cout << sizeof(A) << endl;
cout << sizeof(B) << endl;
system("pause");
return 0;
}
輸出：
16
20
所以派生類包含了基類所有成員以及新增的成員，同名的成員被隱藏起來，調(diào)用的時(shí)候只會調(diào)用派生類中的成員。
如果要調(diào)用基類的同名成員，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;
}
輸出：
10
4
記得這里是在類外訪問，而a在基類中是public，所以繼承方式應(yīng)該為public，使得a在派生類中仍然為public，在類外可以訪問。
感興趣的讀者可以調(diào)試運(yùn)行一下本文實(shí)例，加深印象的同時(shí)還會有新的收獲。
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