class成员权限和继承方式

本文详细解析了在类继承中不同访问权限(public, private, protected)的成员在子类中的表现形式,包括权限的传递与变化,以及如何合理设计类成员的访问权限。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

对于一个类来说:
(1)public 类内部可以访问,类的外部可以访问
(2)private 类内部可以访问,类的外部不能访问
(3)protected 类内部可以访问,类的外部不能访问

protected权限是为继承存在的

public继承

  • 父类的public成员,继承后在子类中是public的(权限没变)。
  • 父类的protected成员,继承后在子类中是protected的(权限没变)
  • 父类的private成员,继承后在子类中是“private”的,但是只能通过继承自父类的成员方法访问,不能由子类自己的成员方法访问(比private权限还低一点,假设自定义为secret)。

private继承

  • 父类的public成员,继承后在子类中是private的。
  • 父类的protected成员,继承后在子类中是private的。
  • 父类的private成员,继承后在子类中比private还低一点(secret)。

protected继承

  • 父类的public成员,继承后在子类中是protected的。
  • 父类的protected成员,继承后在子类中是protected的。
  • 父类的private成员,继承后在子类中比private还低一点(secret)。

总结:

  • 在继承中父类中所有的成员(不管哪种权限)都会被继承给子类,而不会丢失任何一个(不包括构造和析构函数)

  • 父类的private成员在任何继承方式下到子类中都会变成比private低一点(secret),共3种组合

  • 除去第二种情况外,其他的任何组合都是按低权限(父类成员权限和继承权限取两者较低的)赋予到子类中去,共6种组合

设计类时如何规定成员的访问权限
(1)需要被外界访问的成员直接设置为public
(2)只能在当前类中访问的成员设置为private
(3)只能在当前类和子类中访问的成员设置为protected

<think>好的,我现在需要详细解答用户关于C++继承方式访问权限的问题。用户之前已经询问过虚基类的成员访问规则,现在想更全面地了解继承方式访问权限的规则。我需要结合之前的回答提供的引用内容,整理出一个清晰、系统的解释。 首先,要明确用户的需求:他们想知道C++中的继承方式public、protected、private)如何影响基类成员在派生类中的访问权限,以及相关的规则。用户可能对权限继承规则实际应用场景不太清楚,需要详细说明。 接下来,我需要回顾之前提供的引用内容,尤其是引用1、2、4、5,这些内容涉及继承机制、访问权限不同继承方式的影响。例如,引用5提到继承权限与访问权限的覆盖关系,这需要详细解释。同时,用户之前的回答中提到了虚基类的成员访问规则,但这次问题更广泛,不限于虚继承,因此需要覆盖所有继承方式。 我需要组织内容的结构,可能分为几个部分:继承方式的基本概念、三种继承方式的具体影响、访问权限规则总结、实际应用示例以及常见问题。每个部分需要结合代码示例表格,使解释更直观。 在解释每种继承方式时,需要说明基类的public、protected、private成员在派生类中的访问权限如何变化。例如,public继承时,基类的public成员在派生类中仍然是public,protected保持protected,而private不可访问。protected继承会将基类的publicprotected成员变为派生类的protected,private不可访问。private继承则将所有基类的publicprotected成员变为private。 需要特别注意用户可能混淆的地方,比如继承方式与访问权限的相互作用,以及不同继承方式适用的场景。例如,public继承表示“is-a”关系,而private继承常用于实现细节的组合。同时,基类的private成员在任何继承方式下都不可直接访问,必须通过基类的接口间接访问,这一点需要强调。 此外,引用4中的代码示例展示了protected继承的情况,可以借用这个例子来说明派生类如何访问基类的protected成员,以及外部类无法直接访问的情况。同时,需要提到切片问题、赋值运算符析构函数在继承中的处理,如引用3提到的内容,但可能用户更关注访问权限,这部分可以简要带过或省略。 在总结部分,需要对比三种继承方式的影响,使用表格来清晰展示。同时,给出实际应用的建议,比如何时使用哪种继承方式,避免常见错误,如误用private继承导致无法进一步派生等。 最后,需要检查是否有遗漏点,例如虚继承与普通继承在访问权限上的区别,但用户的问题主要是一般继承方式,所以可能只需简要提及虚继承的特殊性,如之前已回答的内容。 现在需要确保术语准确,代码示例正确,并且符合用户提到的格式要求,如行内公式使用$...$,独立公式用$$...$$,但此处可能不需要数学公式,主要是代码表格。同时,生成相关问题,帮助用户深入理解。</think>### C++ 继承方式成员访问权限详解 --- #### 一、继承方式的核心作用 C++继承方式(`public`/`protected`/`private`)决定了 **基类成员在派生类中的访问权限**,并影响代码的可扩展性封装性。继承的本质是 **代码复用** **逻辑层次化** 的体现[^1][^5]。 --- #### 二、三种继承方式对比 以下表格总结了不同继承方式对基类成员访问权限的影响: | 基类成员访问控制符 | `public` 继承 | `protected` 继承 | `private` 继承 | |--------------------|---------------------|---------------------|---------------------| | `public` | `public`(保留) | `protected`(降级) | `private`(降级) | | `protected` | `protected`(保留) | `protected`(保留) | `private`(降级) | | `private` | **不可直接访问** | **不可直接访问** | **不可直接访问** | **核心规则**: 1. **基类的 `private` 成员始终不可被派生类直接访问**,无论继承方式如何[^5]。 2. **继承方式决定访问权限上限**: - `public` 继承:保持基类原有访问权限。 - `protected` 继承:将基类的 `public` 成员降级为 `protected`。 - `private` 继承:将基类的 `public` `protected` 成员降级为 `private`。 --- #### 三、详细代码示例 ##### 1. **`public` 继承("is-a" 关系)** ```cpp class Animal { public: void breathe() { /*...*/ } // public protected: int age; // protected private: string dna; // private }; class Cat : public Animal { // public继承 public: void meow() { breathe(); // 合法:public成员保留为public age = 2; // 合法:protected成员保留为protected // dna = "CAT"; // 错误:private成员不可访问 } }; int main() { Cat c; c.breathe(); // 合法:public继承保留基类public权限 // c.age = 3; // 错误:protected成员不可外部访问 } ``` ##### 2. **`protected` 继承(限制外部访问)** ```cpp class Base { public: void func1() {} protected: void func2() {} }; class Derived : protected Base { // protected继承 public: void test() { func1(); // 合法:基类public成员降级为protected func2(); // 合法:基类protected成员保持protected } }; int main() { Derived d; // d.func1(); // 错误:func1在Derived中是protected } ``` ##### 3. **`private` 继承(实现细节封装)** ```cpp class Engine { public: void start() {} protected: void calibrate() {} }; class Car : private Engine { // private继承 public: void drive() { start(); // 合法:基类public成员降级为private calibrate(); // 合法:基类protected成员降级为private } }; class SportsCar : public Car { public: void race() { // start(); // 错误:Engine::start在Car中是private } }; ``` --- #### 四、关键规则总结 1. **权限覆盖原则** 派生类的成员访问权限 = **`min(基类成员权限, 继承方式)`** 例如:基类 `public` + 继承方式 `protected` ⇒ 派生类中为 `protected`[^5]。 2. **初始化与析构顺序** - 构造函数调用顺序:**虚基类 → 直接基类 → 成员对象 → 自身构造函数**。 - 析构函数顺序与构造相反[^3]。 3. **切片问题** 派生类对象可隐式转换为基类引用/指针,但可能丢失派生类特有成员: ```cpp Cat cat; Animal& animalRef = cat; // 合法:public继承允许向上转型 ``` --- #### 五、实际应用场景 | 继承方式 | 适用场景 | 设计意图 | |------------|-----------------------------------|------------------------------| | `public` | 表达 "is-a" 关系(如 `Cat` 是 `Animal`) | 开放接口扩展 | | `protected`| 限制基类接口的对外暴露 | 中间层派生类专用功能 | | `private` | 实现组合关系(替代 `has-a`) | 完全封装基类实现细节 | --- #### 六、常见问题 **Q1:如何选择继承方式?** - 优先使用 `public` 继承,除非需要限制接口。 - `private` 继承可替代对象组合,但会暴露基类名称[^5]。 **Q2:为什么基类的 `private` 成员不可访问?** - 封装性原则:基类私有成员属于内部实现细节,派生类无需知晓。 **Q3:如何访问基类的私有成员?** - 通过基类提供的 `public/protected` 方法间接访问: ```cpp class Base { private: int secret; public: void setSecret(int v) { secret = v; } }; class Derived : public Base { public: void modifySecret() { setSecret(100); // 合法:通过基类公有方法访问 } }; ``` --- ### 相关思考问题 1. 如果使用 `private` 继承后,如何让派生类的子类重新开放某些基类接口? 2. `protected` 继承在实际项目中的典型应用场景是什么? 3. 如何避免因继承方式选择不当导致的接口污染?
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值