从boost看C++的私有继承;

本文深入解析了C++中公有(public)、私有(private)和保护(protected)继承的方式,详细阐述了每种继承方式下基类和派生类成员的可见性及访问规则。通过实例代码演示了不同继承方式下的成员可见性差异,帮助读者理解和应用这些关键概念。

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1)公有继承,保护继承,和私有继承的概念首先转载一篇文章:

C++继承详解:共有(public)继承,私有(private)继承,保护(protected)继承

http://www.cnblogs.com/likebeta/archive/2011/10/12/2209044.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。

             public      protected       private
共有继承      public      protected       不可见
私有继承      private     private         不可见
保护继承      protected   protected       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

复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class A       //父类
{
private:
    int privatedateA;
protected:
    int protecteddateA;
public:
    int publicdateA;
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class B :public A      //基类A的派生类B(共有继承)
{
public:
    void funct()
    {
        int b;
        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:
    void funct()
    {
        int c;
        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:
    void funct()
    {
        int d;
        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()
{
    int a;
 
    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
 
    return 0;
}

 

2)什么时候使用私有继承;

 私有继承的
第一个规则:和公有继承相反,如果两个类之间的继承关系为私有,编译器一般不会将派生类对象转换成基类对象。
第二个规则: 从私有基类继承而来的成员都成为了派生类的私有成员,即使它们在基类中是保护或公有成员。

私有继承的含义:私有继承意味着 "用...来实现"。
如果使类D私有继承于类B,这样做是因为你想利用类B中已经存在的某些代码,而不是因为类型B的对象和类型D的对象之间有什么概念上的关系。
因而,私有继承纯粹是一种实现技术。

私有继承意味着只是继承实现,接口会被忽略。如果D私有继承于B,就是说D对象在实现中用到了B对象,仅此而已。
私有继承在软件 "设计" 过程中毫无意义,只是在软件 "实现" 时才有用。

 

3)boost库中的私有继承

 http://blog.youkuaiyun.com/tonywearme/article/details/7039963

boost 库中经常私有继承noncopyable,目的是为了防止该类的拷贝构造函数和赋值运算符的调用;

//  Boost noncopyable.hpp header file  --------------------------------------//

//  (C) Copyright Beman Dawes 1999-2003. Distributed under the Boost
//  Software License, Version 1.0. (See accompanying file
//  LICENSE_1_0.txt or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)

//  See http://www.boost.org/libs/utility for documentation.

#ifndef BOOST_NONCOPYABLE_HPP_INCLUDED
#define BOOST_NONCOPYABLE_HPP_INCLUDED

namespace boost {

//  Private copy constructor and copy assignment ensure classes derived from
//  class noncopyable cannot be copied.

//  Contributed by Dave Abrahams

namespace noncopyable_  // protection from unintended ADL
{
  class noncopyable
  {
   protected:
      noncopyable() {}
      ~noncopyable() {}
   private:  // emphasize the following members are private
      noncopyable( const noncopyable& );
      const noncopyable& operator=( const noncopyable& );
  };
}

typedef noncopyable_::noncopyable noncopyable;

} // namespace boost

#endif  // BOOST_NONCOPYABLE_HPP_INCLUDED


 

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