公有、私有、保护继承的区别

本文详细介绍了C++中公有、私有和保护继承的特点及区别,包括成员的访问控制和可见性,并通过示例代码说明不同继承方式下基类成员在派生类中的访问权限。

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以下对几种继承方法作粗略简介(参考c++面向对象程序设计---杜茂康版)

一、公有继承:

(1)公有继承不改变基类成员在派生类中的访问权限。在公有继承方式下,基类中的public成员、private成员、protected成员在派生类中保持它们在基类中相同的访问权限。

(2)在派生类中定义的成员函数不能直接访问基类的私有成员,只能通过基类的public成员或protected成员访问它们。


例子:

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
	int x;
protected:
	int y;
	void setx(int temp){x=temp;}
public:
	int z;
	void setX(int temp){x=temp;}
};
class B:public A
{
public:
	void f()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		setx(1);  //ok,可以通过访问基类中的protected成员对基类中私有成员进行修改
		setX(1);  //ok,可以通过访问基类中的public成员对基类中私有成员进行修改
	}
};
void main()
{
	B ke;
	ke.x=1;     //error,不能被类外的外部函数访问.
	ke.y=2;     //error,不能被类外的外部函数访问.
	ke.z=3;     //ok,可以被类外函数访问.
}</span>

二.私有继承

(1)在private派生方式下,基类的公有成员和保护成员在派生类中都变成了private成员,不再是派生类的公有接口函数,不能被派生类的外部函数访问。

(2)在私有派生方式下,虽然基类的public和protected成员在派生类中都变成了private成员,但它们仍然有区别。派生类的成员函数不能直接访问基类的private成员,但可以直接访问基类的public和protected成员,并且通过它们访问基类本身的private成员。

例子:

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
	int x;
protected:
	int y;
	void setx(int temp){x=temp;}
public:
	int z;
	void setX(int temp){x=temp;}
};
class B:private A
{
protected:
	void f()
	{
		</span><pre name="code" class="cpp"><span style="font-size:18px;">                x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		setx(1);  //ok,可以通过访问基类中的protected成员对基类中私有成员进行修改
		setX(1);  //ok,可以通过访问基类中的public成员对基类中私有成员进行修改</span>
}};void main(){B ke;
<span style="font-size:18px;">        ke.x=1;     //error,不能被类外的外部函数访问.
	ke.y=2;     //error,不能被类外的外部函数访问.
	ke.z=3;     //error,不可以被类外函数访问.</span>
}


三. 保护继承

在保护继承方式下,基类的public成员在派生类中的访问权限将修改为protected权限,而基类的protected成员在派生类中仍为protected成员,基类的private成员在派生类中仍为private成员。

私有继承和保护继承继承的情况相同。

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
	int x;
protected:
	int y;
	void setx(int temp){x=temp;}
public:
	int z;
	void setX(int temp){x=temp;}
};
class B:protected A
{
public:
	void f()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		setx(1);  //ok,可以通过访问基类中的protected成员对基类中私有成员进行修改
		setX(1);  //ok,可以通过访问基类中的public成员对基类中私有成员进行修改
	}
};
void main()
{
	B ke;
	ke.x=1;     //error,不能被类外的外部函数访问.
	ke.y=2;     //error,不能被类外的外部函数访问.
	ke.z=3;     //error,不能被类外的外部函数访问.
}
</span>

而私有继承和保护继承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。

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
	int x;
protected:
	int y;
public:
	int z;
};
class B:protected A
{
public:
	void f()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
	}
};
class C:protected B
{
public:
	void f1()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //error,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //error,可以对基类中的protected成员进行修改
	}
};</span>

私有继承只能继承一次,以后的派生类都无法对其基类成员进行继续访问。

我们再来观察保护继承

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
	int x;
protected:
	int y;
public:
	int z;
};
class B:protected A
{
public:
	void f()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
	}
};
class C:protected B
{
public:
	void f1()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
	}
};
class D:protected C
{
public:
	void f1()
	{
		x=1;     //error,无法直接对基类中的私有成员进行修改
		y=2;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
		z=3;     //ok,可以对基类中的protected成员进行修改
	}
};</span>
显然,派生类能继续对基类中的protected成员和public成员访问,可以继续继承下去,这就是私有继承和保护继承的最根本区别------垂直访问



<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、受保护继承区别。看来他们是在学习面向对象编程中的访问控制和继承机制。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Java和C#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public和protected成员在派生类中的访问级别不变。私有继承会将基类的public和protected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public和protected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和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,派生类对象和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++中的私有继承和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,最后比较和实际应用场景。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和用途: --- ### 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**: - 私有继承和组合都能隐藏实现,但私有继承允许访问基类的 `protected` 成员和重写虚函数。 --- ### 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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