公有继承、保护继承和私有继承

原文:http://www.cnblogs.com/qlwy/archive/2011/08/25/2153584.html

公有继承(public)、私有继承(private)、保护继承(protected)是常用的三种继承方式。

1. 公有继承(public)

公有继承的特点是基类的公有成员和保护成员作为派生类的成员时,它们都保持原有的状态,而基类的私有成员仍然是私有的,不能被这个派生类的子类所访问。

2. 私有继承(private)

私有继承的特点是基类的公有成员和保护成员都作为派生类的私有成员,并且不能被这个派生类的子类所访问。

3. 保护继承(protected)

保护继承的特点是基类的所有公有成员和保护成员都成为派生类的保护成员,并且只能被它的派生类成员函数或友元访问,基类的私有成员仍然是私有的。

下面列出三种不同的继承方式的基类特性和派生类特性。

 publicprotectedprivate
共有继承publicprotected不可见
私有继承privateprivate不可见
保护继承protectedprotected不可见

在上图中:1)基类成员对派生类都是:共有和保护的成员是可见的,私有的的成员是不可见的。

                   2)基类成员对派生类的对象来说:要看基类的成员在派生类中变成了什么类型的成员。如:私有继承时,基类的共有成员和私有成员都变成了派生类中的私有成员,因此对于派生类中的对象来说基类的共有成员和私有成员就是不可见的。

  为了进一步理解三种不同的继承方式在其成员的可见性方面的区别,下面从三种不同角度进行讨论。

对于公有继承方式

(1) 基类成员对其对象的可见性:

公有成员可见,其他不可见。这里保护成员同于私有成员。

(2) 基类成员对派生类的可见性:

公有成员和保护成员可见,而私有成员不可见。这里保护成员同于公有成员。

(3) 基类成员对派生类对象的可见性:

公有成员可见,其他成员不可见。

所以,在公有继承时,派生类的对象可以访问基类中的公有成员;派生类的成员函数可以访问基类中的公有成员和保护成员。这里,一定要区分清楚派生类的对象和派生类中的成员函数对基类的访问是不同的。

对于私有继承方式

(1) 基类成员对其对象的可见性:

公有成员可见,其他成员不可见。

(2) 基类成员对派生类的可见性:

公有成员和保护成员是可见的,而私有成员是不可见的。

(3) 基类成员对派生类对象的可见性:

所有成员都是不可见的。

所以,在私有继承时,基类的成员只能由直接派生类访问,而无法再往下继承。

对于保护继承方式

这种继承方式与私有继承方式的情况相同。两者的区别仅在于对派生类的成员而言,对基类成员有不同的可见性。

上述所说的可见性也就是可访问性。

关于可访问性还有另的一种说法。这种规则中,称派生类的对象对基类访问为水平访问,称派生类的派生类对基类的访问为垂直访问。

看看这样的例子


#include<iostream>
using namespace std;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class A       //父类
{
private:
    intprivatedateA;
protected:
    intprotecteddateA;
public:
    intpublicdateA;
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class B :public A     //基类A的派生类B(共有继承)
{
public:
    voidfunct()
    {
        intb;
        b=privatedateA;  //error:基类中私有成员在派生类中是不可见的
        b=protecteddateA;//ok:基类的保护成员在派生类中为保护成员
        b=publicdateA;   //ok:基类的公共成员在派生类中为公共成员
    }
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class C :private A //基类A的派生类 C(私有继承)
{
public:
    voidfunct()
    {
        intc;
        c=privatedateA;   //error:基类中私有成员在派生类中是不可见的
        c=protecteddateA; //ok:基类的保护成员在派生类中为私有成员
        c=publicdateA;    //ok:基类的公共成员在派生类中为私有成员
    }
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class D :protected A   //基类A的派生类 D(保护继承)
{
public:
    voidfunct()
    {
        intd;
        d=privatedateA;  //error:基类中私有成员在派生类中是不可见的
        d=protecteddateA;//ok:基类的保护成员在派生类中为保护成员
        d=publicdateA;   //ok:基类的公共成员在派生类中为保护成员
    }
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int main()
{
    inta;

    B objB;
    a=objB.privatedateA;  //error:基类中私有成员在派生类中是不可见的,对对象不可见
    a=objB.protecteddateA;//error:基类的保护成员在派生类中为保护成员,对对象不可见
    a=objB.publicdateA;   //ok:基类的公共成员在派生类中为公共成员,对对象可见

    C objC;
    a=objC.privatedateA;  //error:基类中私有成员在派生类中是不可见的,对对象不可见
    a=objC.protecteddateA;//error:基类的保护成员在派生类中为私有成员,对对象不可见
    a=objC.publicdateA;   //error:基类的公共成员在派生类中为私有成员,对对象不可见

    D objD;
    a=objD.privatedateA;  //error:基类中私有成员在派生类中是不可见的,对对象不可见
    a=objD.protecteddateA;//error:基类的保护成员在派生类中为保护成员,对对象不可见
    a=objD.publicdateA;   //error:基类的公共成员在派生类中为保护成员,对对象不可见

    return0;
}

<think>嗯,用户之前问过public、protected、private的区别,现在接着问公有继承私有继承、受保护继承的区别。看来他们是在学习面向对象编程中的访问控制继承机制。需要先确定用户使用的语言,因为不同语言的继承方式可能不同。比如,C++支持这三种继承方式,而JavaC#只有公有继承,可能用户是在学C++? 用户之前的问题是关于访问修饰符的,现在转向继承时的访问权限变化。可能需要解释这三种继承如何影响基类成员的访问权限。首先,公有继承是最常见的,保持基类的publicprotected成员在派生类中的访问级别不变。私有继承会将基类的publicprotected成员变成派生类的私有成员,通常用于实现组合而不是接口继承保护继承则把基类的publicprotected成员变成派生类的保护成员,适用于进一步派生的情况。 要注意用户可能对继承访问控制的关系不太清楚,需要明确每个继承方式如何修改基类成员的访问权限。可能还需要举例子说明不同继承方式下,派生类对象进一步派生类的访问权限变化。另外,用户可能想知道实际应用场景,比如什么时候用私有继承而不是组合,或者保护继承的使用场合。 需要检查是否有语言差异,比如C++中的私有继承Java中的实现方式不同。确保回答中明确指出这些概念适用的语言,避免混淆。可能用户之前的问题涉及Java,但继承方式的问题更偏向C++,需要确认但假设用户现在在问C++相关的内容。 总结回答结构:先总述三种继承方式,然后分别详细说明每种继承对基类成员访问权限的影响,给出示例,最后比较实际应用场景。确保语言通俗易懂,避免过于技术化的术语,同时覆盖关键点。</think>在 C++ 中,**公有继承(public inheritance)、私有继承(private inheritance)、受保护继承(protected inheritance)** 是三种不同的类继承方式,它们决定了基类(父类)成员在派生类(子类)中的**访问权限如何变化**。以下是它们的核心区别用途: --- ### 三者的对比总结 | 继承方式 | 基类的 `public` 成员在子类中变为 | 基类的 `protected` 成员在子类中变为 | 基类的 `private` 成员是否继承? | |----------------|----------------------------------|-------------------------------------|--------------------------------| | **公有继承** | `public` | `protected` | ❌ 不可直接访问(但存在) | | **受保护继承** | `protected` | `protected` | ❌ 不可直接访问(但存在) | | **私有继承** | `private` | `private` | ❌ 不可直接访问(但存在) | --- ### 详细说明 #### 1. **公有继承(public inheritance)** - **核心作用**:实现 **"is-a" 关系**(子类是基类的一种)。 - **权限变化**: - 基类的 `public` 成员 → 子类的 `public` 成员 - 基类的 `protected` 成员 → 子类的 `protected` 成员 - **用途**:最常见的继承方式,用于对外公开基类的接口。 - **示例**: ```cpp class Animal { public: void eat() { /* ... */ } protected: void breathe() { /* ... */ } }; class Dog : public Animal { // 公有继承 public: void bark() { eat(); // ✔️ 可以访问基类 public 方法 breathe();// ✔️ 可以访问基类 protected 方法 } }; Dog dog; dog.eat(); // ✔️ 外部代码可以调用基类 public 方法 ``` #### 2. **受保护继承(protected inheritance)** - **核心作用**:基类的公有成员对子类及其后代可见,但对外部不可见。 - **权限变化**: - 基类的 `public` 成员 → 子类的 `protected` 成员 - 基类的 `protected` 成员 → 子类的 `protected` 成员 - **用途**:限制基类接口的对外暴露,通常用于中间层类设计。 - **示例**: ```cpp class Animal { /* 同上 */ }; class Dog : protected Animal { // 受保护继承 public: void bark() { eat(); // ✔️ 可以访问基类 public 方法(现在变为 protected) breathe();// ✔️ 可以访问基类 protected 方法 } }; Dog dog; dog.eat(); // ❌ 编译错误!基类的 public 方法在子类中变为 protected ``` #### 3. **私有继承(private inheritance)** - **核心作用**:实现 **"is-implemented-in-terms-of" 关系**(组合的替代方案)。 - **权限变化**: - 基类的 `public` 成员 → 子类的 `private` 成员 - 基类的 `protected` 成员 → 子类的 `private` 成员 - **用途**:仅复用基类实现,不对外暴露接口(类似组合,但能重写虚函数)。 - **示例**: ```cpp class Engine { public: void start() { /* ... */ } }; class Car : private Engine { // 私有继承 public: void drive() { start(); // ✔️ 可以在子类内部使用基类方法 } }; Car car; car.start(); // ❌ 编译错误!基类方法在子类中变为 private ``` --- ### 关键规则 1. **基类 `private` 成员**: - 无论哪种继承方式,基类的 `private` 成员均**不可直接访问**,但会被继承(可通过基类 `public/protected` 方法间接访问)。 2. **实际应用场景**: - **公有继承**:子类需要完全保留基类接口(如 `Dog` 继承 `Animal`)。 - **私有继承**:复用基类代码,但不需要对外暴露接口(优先考虑组合,除非需要重写虚函数)。 - **受保护继承**:基类接口只允许子类及其后代使用,外部不可见(较少使用)。 3. **与组合的对比**: - 私有继承组合都能隐藏实现,但私有继承允许访问基类的 `protected` 成员重写虚函数。 --- ### 语言差异 - **Java/C#**:只支持公有继承,没有私有或受保护继承。 - **Python**:无严格访问控制,继承语义由命名约定实现。 通过合理选择继承方式,可以精确控制基类成员的可见性,避免接口泄露或误用。
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