private,public,protected的区别

初学C++的朋友经常在类中看到public,protected,private以及它们在继承中表示的一些访问范围,很容易搞糊涂。今天本文就来十分分析一下C++中public、protected及private用法。相信对于大家深入掌握C++程序设计会有很大的帮助。

这里我们首先要明白下面几点。

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。

现来看看如下示例:

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#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

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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:

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#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:

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#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:

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#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。

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int main(){
   cout << sizeof (A) << endl;
   cout << sizeof (B) << endl;
 
   system ( "pause" );
   return 0;
}

输出:

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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:

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int main(){
 
   B b(10);
   cout << b.a << endl;
   cout << b.A::a << endl;
 
   system ( "pause" );
   return 0;
}

输出:

10

4

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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