深入理解C++中public、protected及private用法
初学C++的朋友经常在类中看到public,protected,private以及它们在继承中表示的一些访问范围,很容易搞糊涂。今天本文就来十分分析一下C++中public、protected及private用法。相信对于大家深入掌握C++程序设计会有很大的帮助。
这里我们首先要明白下面几点。
1.类的一个特征就是封装,public和private作用就是实现这一目的。所以:
用户代码(类外)可以访问public成员而不能访问private成员;private成员只能由类成员(类内)和友元访问。
2.类的另一个特征就是继承,protected的作用就是实现这一目的。所以:
protected成员可以被派生类对象访问,不能被用户代码(类外)访问。
现来看看如下示例:
#include<iostream> #include<assert.h> usingnamespacestd; classA{ public: inta; A(){ a1=1; a2=2; a3=3; a=4; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确 cout<<a1<<endl;//正确 cout<<a2<<endl;//正确,类内访问 cout<<a3<<endl;//正确,类内访问 } public: inta1; protected: inta2; private: inta3; }; intmain(){ Aitema; itema.a=10;//正确 itema.a1=20;//正确 itema.a2=30;//错误,类外不能访问protected成员 itema.a3=40;//错误,类外不能访问private成员 system("pause"); return0; }
继承中的特点:
先记住:不管是否继承,上面的规则永远适用!
有public,protected,private三种继承方式,它们相应地改变了基类成员的访问属性。
1.public继承:基类public成员,protected成员,private成员的访问属性在派生类中分别变成:public,protected,private
2.protected继承:基类public成员,protected成员,private成员的访问属性在派生类中分别变成:protected,protected,private
3.private继承:基类public成员,protected成员,private成员的访问属性在派生类中分别变成:private,private,private
但无论哪种继承方式,上面两点都没有改变:
1.private成员只能被本类成员(类内)和友元访问,不能被派生类访问;
2.protected成员可以被派生类访问。
再来看看以下代码:
1.public继承
代码如下:
#include<iostream> #include<assert.h> usingnamespacestd; classA{ public: inta; A(){ a1=1; a2=2; a3=3; a=4; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确 cout<<a1<<endl;//正确 cout<<a2<<endl;//正确 cout<<a3<<endl;//正确 } public: inta1; protected: inta2; private: inta3; }; classB:publicA{ public: inta; B(inti){ A(); a=i; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确,public成员 cout<<a1<<endl;//正确,基类的public成员,在派生类中仍是public成员。 cout<<a2<<endl;//正确,基类的protected成员,在派生类中仍是protected可以被派生类访问。 cout<<a3<<endl;//错误,基类的private成员不能被派生类访问。 } }; intmain(){ Bb(10); cout<<b.a<<endl; cout<<b.a1<<endl;//正确 cout<<b.a2<<endl;//错误,类外不能访问protected成员 cout<<b.a3<<endl;//错误,类外不能访问private成员 system("pause"); return0; }
2.protected继承:
代码如下:
#include<iostream> #include<assert.h> usingnamespacestd; classA{ public: inta; A(){ a1=1; a2=2; a3=3; a=4; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确 cout<<a1<<endl;//正确 cout<<a2<<endl;//正确 cout<<a3<<endl;//正确 } public: inta1; protected: inta2; private: inta3; }; classB:protectedA{ public: inta; B(inti){ A(); a=i; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确,public成员。 cout<<a1<<endl;//正确,基类的public成员,在派生类中变成了protected,可以被派生类访问。 cout<<a2<<endl;//正确,基类的protected成员,在派生类中还是protected,可以被派生类访问。 cout<<a3<<endl;//错误,基类的private成员不能被派生类访问。 } }; intmain(){ Bb(10); cout<<b.a<<endl;//正确。public成员 cout<<b.a1<<endl;//错误,protected成员不能在类外访问。 cout<<b.a2<<endl;//错误,protected成员不能在类外访问。 cout<<b.a3<<endl;//错误,private成员不能在类外访问。 system("pause"); return0; }
3.private继承:
代码如下:
#include<iostream> #include<assert.h> usingnamespacestd; classA{ public: inta; A(){ a1=1; a2=2; a3=3; a=4; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确 cout<<a1<<endl;//正确 cout<<a2<<endl;//正确 cout<<a3<<endl;//正确 } public: inta1; protected: inta2; private: inta3; }; classB:privateA{ public: inta; B(inti){ A(); a=i; } voidfun(){ cout<<a<<endl;//正确,public成员。 cout<<a1<<endl;//正确,基类public成员,在派生类中变成了private,可以被派生类访问。 cout<<a2<<endl;//正确,基类的protected成员,在派生类中变成了private,可以被派生类访问。 cout<<a3<<endl;//错误,基类的private成员不能被派生类访问。 } }; intmain(){ Bb(10); cout<<b.a<<endl;//正确。public成员 cout<<b.a1<<endl;//错误,private成员不能在类外访问。 cout<<b.a2<<endl;//错误,private成员不能在类外访问。 cout<<b.a3<<endl;//错误,private成员不能在类外访问。 system("pause"); return0; }
通过以上的代码都备有较为详尽的注释,读者应该能够理解。仔细看代码中派生类B中定义了和基类同名的成员a,此时基类的a仍然存在,可以验证。
intmain(){ cout<<sizeof(A)<<endl; cout<<sizeof(B)<<endl; system("pause"); return0; }
输出:
16
20
所以派生类包含了基类所有成员以及新增的成员,同名的成员被隐藏起来,调用的时候只会调用派生类中的成员。
如果要调用基类的同名成员,可以用以下方法:
intmain(){ Bb(10); cout<<b.a<<endl; cout<<b.A::a<<endl; system("pause"); return0; }
输出:
10
4
记得这里是在类外访问,而a在基类中是public,所以继承方式应该为public,使得a在派生类中仍然为public,在类外可以访问。
感兴趣的读者可以调试运行一下本文实例,加深印象的同时还会有新的收获。