public,private,protected在C++中的作用

本文通过一个具体的C++程序示例,详细解释了public、private和protected三种访问修饰符的作用及区别。public成员可在类外部访问;private成员只允许在类内部访问,且不被继承;protected成员在类内部及派生类中均可访问。

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由于之前对与C++中的public,private和protected的作用不是很清楚,所以今天专门写了一个程序来研究他们的作用。

#include <iostream>

class BaseClass{
public:
    void fun1();
private:
    void fun2();
protected:
    void fun3();
};

void BaseClass::fun1()
{
    std::cout <<"执行函数1";
}

void BaseClass::fun2()
{
    std::cout << "执行函数2";
}

void BaseClass::fun3()
{
    std::cout << "执行函数3";
}

class MyClass :public BaseClass
{
public:
    void fun4();
};

void MyClass::fun4()
{
    fun3();
}

int main()
{
    BaseClass *baseClass = new BaseClass;
    MyClass *myClass = new MyClass;
    baseClass->fun1();
    myClass->fun4();
    //myClass->fun4();//这样是不可以的会报错
    //baseClass->fun2();//这样是不可以的会报错
    //baseClass->fun3();//这样也不可以同样是报错
    getchar();
    return 0;
}



从上面的代码中我总结出了以下几点:

  1. public可以在类外进行访问
  2. 在类外对成员函数的访问方面,private和protected起着相同的作用–保护。
  3. public 和 protected 成员函数在类继承中,可以被子类继承
  4. private成员函数不能够被子类继承

总之,在这三者之中public和private控制着成员变量和成员函数的访问,在这时protected和private
站在一起。
在类继承方面,protected又和public站在一起,可以被子类继承。

### C++ 中 `public`、`private` 和 `protected` 访问控制用法 #### 定义与基本概念 在C++编程语言里,`public`、`protected`和`private`是用于定义成员(包括数据成员和方法)访问级别的关键字。这些关键字决定了哪些部分可以在外部被直接访问,哪些仅限于特定范围内使用[^1]。 - **Public (公共)**:当一个成员被声明为`public`时,它意味着此成员对外界完全开放,任何地方都可以自由地读取或修改该成员的数据。这意味着不仅创建对象实例的地方能够操作这些公开属性;而且派生自当前的新同样有权这样做[^4]。 ```cpp class PublicExample { public: int publicVar; // 可以由任何人访问 }; ``` - **Private (私有)**:标记为`private`的成员只允许在其所属的具体内部进行存取活动。即使是从此衍生出来的其他别也无法触及到这部分内容。这有助于实现面向对象设计原则之一——信息隐藏,从而提高系统的安全性并减少不必要的依赖关系[^3]。 ```cpp class PrivateExample { private: int privateVar; // 仅有本的方法能访问 }; ``` - **Protected (受保护)**:介乎两者之间的一种状态。一方面,在原始定义它的那个里面仍然保持可见性和可用性;另一方面,对于那些继承而来的子而言,也能正常获取父级传递下来的资源。但是要注意的是,除了上述两种情况外,外界无法直接接触这成分[^2]。 ```cpp class ProtectedExample { protected: int protectedVar; // 本身及派生可以访问 }; ``` #### 继承中的表现形式 当涉及到之间的继承关系时,这三个关键词的作用变得更加重要: - 如果基一个成员是以`public`方式给出的话,那么无论是在原处还是经由后代继续沿袭下来之后都依旧维持着相同的对外开放程度; - 对于采用`protected`设定的情况来说,虽然初始状态下其行为模式似于前者,但在传给子孙辈的过程中会发生变化——即变成了一种半封闭的状态,只有家族内部成员才享有特权去调阅它们; - 而若是选择了`private`作为限定条件,则表明即便存在血缘上的联系也不能改变这一事实,所有来自外面的力量都将受到严格限制,甚至包括直系亲属在内的其它实体也不例外。 #### 实际应用案例展示 为了更直观地理解三者间的差异,下面提供了一个简单的例子来演示如何利用不同的访问修饰符构建安全可靠的程序结构。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 基础 BaseClass class BaseClass { public: void setPub(int val) { pubVal = val; } int getPub() const { return pubVal; } protected: void setPro(int val) { proVal = val; } int getPro() const { return proVal; } private: void setPri(int val) { priVal = val; } // 私有成员函数 int getPri() const { return priVal; } // int pubVal; int proVal; int priVal; }; // 派生 DerivedClass class DerivedClass : public BaseClass { public: void displayValues() { cout << "Public Value: " << this->getPub() << endl; cout << "Protected Value: " << this->getPro() << endl; // 下面两行会报错因为priVal是BaseClass里的私有成员 //this->setPri(90); //cout << "Private Value: " << this->getPri(); } }; int main(){ DerivedClass obj; obj.setPub(10); // OK, 公共成员可以通过对象访问 obj.setPro(20); // OK, 子中可以访问受保护成员 //obj.setPri(30); // 错误! 不可在外部访问私有成员 } ``` 在这个示例中可以看到,尽管`DerivedClass`继承了`BaseClass`,但它并不能够直接操控后者所拥有的某些组成部分,特别是那些被设置成`private`的部分。然而,对于`protected`级别下的项目则不存在这样的障碍,只要遵循正常的语法规范即可正常使用。
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