C++ Public, Protected, Private

本文详细解析了 C++ 中 private、public 和 protected 的使用规则,包括成员权限设置及作为继承方式的区别,帮助理解不同场景下成员的可访问性。

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当private,public,protected单纯的作为一个类中的成员权限设置时:
private: 只能由该类中的函数、其友元函数访问,不能被任何其他访问,该类的对象也不能访问.


protected: 可以被该类中的函数、子类的函数、以及其友元函数访问,但不能被该类的对象访问

public: 可以被该类中的函数、子类的函数、其友元函数访问,也可以由该类的对象访问
注:友元函数包括两种:设为友元的全局函数,设为友元类中的成员函数<wbr style="line-height:25px"><div style="line-height:25px"><span style=""><span style="line-height:32px; font-size:18px"><br style="line-height:32px"></span></span></div> <div style="line-height:25px"><span style="font-family:Arial; font-size:18px; color:#002634; line-height:32px"><span style="">当private,public,protected作为继承方式时:</span></span></div> <div style="line-height:25px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; font-size:18px; line-height:32px"><span style="line-height:28px"><br style="line-height:32px"></span></span></div> <div style="line-height:25px"><span style="font-family:Arial; font-size:18px; line-height:32px"><span style=""><span style=""><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">对于公有继承方式:</span></span><br style="line-height:22px"></span></span><span style="line-height:normal">(1)父类的public成员成为子类的public成员,<span style="color:#ff0000; line-height:normal">允许类以外的代码访问这些成员</span>;<br style="line-height:normal"> (2)父类的private成员仍旧是父类的private成员,子类成员不可以访问这些成员;<br style="line-height:normal"> (3)父类的protected成员成为子类的protected成员,只允许子类成员访问;</span></span></div> <div style="line-height:25px"><span style="font-family:Arial; font-size:18px; line-height:32px"><span style=""><span style=""><span style="line-height:normal"><br style="line-height:32px"></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">(1) 基类成员对其</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53"><span style="color:#FF0000; line-height:32px">对象</span></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">的可见性:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">公有成员可见,其他不可见。这里保护成员同于私有成员。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">(2) 基类成员对</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53"><span style="color:#FF0000; line-height:32px">派生类</span></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">的可见性:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">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。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">(3) 基类成员对</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53"><span style="color:#FF0000; line-height:32px">派生类</span><span style="line-height:32px; background-color:rgb(255,0,0)">对象</span></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">的可见性:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">公有成员可见,其他成员不可见。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">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。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">对于私有继承方式:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:32px"></span></span><span style="line-height:normal">(1)父类的public成员成为子类的private成员,<span style="color:#ff0000; line-height:normal">只允许子类成员访问</span>;<br style="line-height:normal"> (2)父类的private成员仍旧是父类的private成员,子类成员不可以访问这些成员;<br style="line-height:normal"> (3)父类的protected成员成为子类的private成员,只允许子类成员访问;</span><span style=""><span style=""><br style="line-height:32px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">(1) 基类成员对其</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53"><span style="color:#FF0000; line-height:32px">对象</span></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">的可见性:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">公有成员可见,其他成员不可见。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">(2) 基类成员对</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53"><span style="color:#FF0000; line-height:32px">派生类</span></span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">的可见性:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">公有成员和保护成员是可见的,而私有成员是不可见的。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">(3) 基类成员对</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53"><span style="color:#FF0000; line-height:32px">派生类</span></span><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; background-color:rgb(255,0,0)">对象</span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">的可见性:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">所有成员都是不可见的。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="line-height:22px; font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53">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。</span><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px"></span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">对于保护继承方式:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:32px"></span></span><span style="line-height:normal">(1)父类的public成员成为子类的protected成员,<span style="color:#ff0000; line-height:normal">只允许子类成员访问</span>;<br style="line-height:normal"> (2)父类的private成员仍旧是父类的private成员,子类成员不可以访问这些成员;<br style="line-height:normal"> (3)父类的public成员成为子类的protected成员,只允许子类成员访问;</span><span style=""><span style=""><br style="line-height:32px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">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。</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">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></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">一般规则如下:</span></span><br style="line-height:22px"><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">公有继承时,水平访问和垂直访问对基类中的公有成员不受限制;</span></span><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">私有继承时,水平访问和垂直访问对基类中的公有成员也不能访问;</span></span><br style="line-height:22px"><span style="font-family:Arial,Helvetica,simsun,u5b8bu4f53; line-height:32px"><span style="line-height:22px">保护继承时,对于垂直访问同于公有继承,对于水平访问同于私有继承。</span></span></span></span></span></div> </wbr>
<think>好的,我现在需要回答用户关于C++privatepublicprotected访问修饰符的用法和区别的问题。首先,我得回忆一下这三个关键字的基本概念,确保自己理解正确。 用户的问题集中在用法和区别上,所以我需要先分别解释每个修饰符的作用。private是限制成员只能在类内部访问,public则是完全公开,任何地方都可以访问,而protected介于两者之间,允许类内和子类访问。接下来,我需要明确这些修饰符在继承时的不同表现,比如不同的继承方式(publicprotectedprivate继承)如何影响成员的访问权限。 然后,我需要考虑是否需要给出示例代码来帮助说明,这样用户能更直观地理解。例如,展示一个类中使用不同修饰符的成员变量,然后在派生类中尝试访问这些成员,说明哪些可以访问,哪些不行。同时,要指出继承时使用的修饰符如何改变基类成员的访问权限,比如public继承保持基类的访问权限,而protected继承会将基类的public成员变为protectedprivate继承则全部变为private。 接下来,我需要检查是否有遗漏的重要点,比如友元函数和类对访问权限的影响,或者结构体默认访问修饰符与类的区别。此外,还要注意C++11或更新版本是否有相关改动,不过这个问题可能不需要涉及新标准的内容。 用户提供的参考引用中提到了Java的访问修饰符,虽然问题关于C++,但可能需要指出C++与Java在这方面的不同之处,比如Java有默认包访问权限,而C++没有,或者C++protected允许同一包内的访问吗?不过实际上C++protected仅限于派生类,与Java不同。这部分可能需要简要比较,避免用户混淆。 最后,生成相关问题时要围绕访问修饰符的应用场景、设计模式中的使用、与封装的联系,以及与Java的区别等方面,确保问题能帮助用户深入理解主题。同时,确保回答结构清晰,分点说明,代码示例正确,并且引用标记正确放置。</think>### C++privatepublicprotected的用法及区别 #### 1. **基本定义** - **`private`**:成员仅能在**本类内部**访问,派生类和其他外部代码无法直接访问。 - **`public`**:成员对所有代码开放,包括本类、派生类、外部对象。 - **`protected`**:成员在本类和**派生类内部**可访问,但外部代码不可访问。 #### 2. **访问权限对比** | 修饰符 | 本类 | 派生类 | 外部代码 | |------------|------|--------|----------| | `private` | ✔️ | ❌ | ❌ | | `protected`| ✔️ | ✔️ | ❌ | | `public` | ✔️ | ✔️ | ✔️ | #### 3. **继承中的行为** - **继承类型影响基类成员的访问权限**: - **public继承**:基类的`public`→派生类`public`,`protected`→`protected`,`private`不可见。 - **protected继承**:基类的`public`和`protected`→派生类`protected`,`private`不可见。 - **private继承**:基类的所有成员→派生类`private`。 #### 4. **代码示例** ```cpp class Base { private: int a; // 仅Base类内可访问 protected: int b; // Base和派生类可访问 public: int c; // 全部开放 }; class Derived : public Base { void accessTest() { // a = 1; // 错误:private成员不可访问 b = 2; // 正确:protected成员可访问 c = 3; // 正确:public成员可访问 } }; int main() { Base obj; // obj.a = 1; // 错误:private成员 // obj.b = 2; // 错误:protected成员 obj.c = 3; // 正确:public成员 } ``` #### 5. **设计意义** - **封装性**:通过`private`隐藏实现细节,仅暴露必要接口(`public`方法)[^1]。 - **继承扩展**:`protected`支持派生类复用基类逻辑,同时避免外部污染[^2]。 --- ###
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