时间戳

首页 > 技术文章 > C++解析二

C++解析二

debruyne 2018-06-26 11:03 原文

C++ 类访问修饰符

数据封装是面向对象编程的一个重要特点，它防止函数直接访问类类型的内部成员。类成员的访问限制是通过在类主体内部对各个区域标记 public、private、protected 来指定的。关键字 public、private、protected 称为访问修饰符。一个类可以有多个 public、protected 或 private 标记区域。每个标记区域在下一个标记区域开始之前或者在遇到类主体结束右括号之前都是有效的。成员和类的默认访问修饰符是 private。

class Base {
   public:     // 公有成员
   
   protected: // 受保护成员
   
   private:    // 私有成员
};

公有（public）成员
公有成员在程序中类的外部是可访问的。您可以不使用任何成员函数来设置和获取公有变量的值，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;
class Line
{
   public:
      double length;
      void setLength(double len);
      double getLength(void );
};
 
double Line::getLength(void)
{
    return length ;
}
 
void Line::setLength( double len )
{
    length = len;
}
 
int main( )
{
   Line line;
   line.setLength(6.0); 
   cout << "Length of line : " << line.getLength() <<endl;
   line.length = 10.0; 
   cout << "Length of line : " << line.length <<endl;
   return 0;
}

编译并执行：

Length of line : 6
Length of line : 10

私有（private）成员

私有成员变量或函数在类的外部是不可访问的，甚至是不可查看的。只有类和友元函数可以访问私有成员。
默认情况下，类的所有成员都是私有的。例如在下面的类中，width 是一个私有成员，这意味着，如果您没有使用任何访问修饰符，类的成员将被假定为私有成员：

class Box
{
   double width;
   public:
      double length;
      void setWidth( double wid );
      double getWidth( void );
};

实际操作中，我们一般会在私有区域定义数据，在公有区域定义相关的函数，以便在类的外部也可以调用这些函数，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Box
{
  public:
    double length;
    void setWidth( double wid );
    double getWidth( void );
 
  private:
    double width;
};
 
double Box::getWidth(void)
{
  return width ;
}
 
void Box::setWidth( double wid )
{
  width = wid;
}

int main()
{
  Box box;

  box.length = 10.0; //length is public
  cout << "Length of box : " << box.length <<endl;

  //box.width = 10.0; // Error: the width is private
  box.setWidth(10.0);  // member function to set the width
  cout << "Width of box : " << box.getWidth() <<endl;
 
  return 0;
}

编译并执行：

Length of box : 10
Width of box : 10

保护（protected）成员

保护成员变量或函数与私有成员十分相似，但有一点不同，保护成员在派生类（即子类）中是可访问的。
现在您可以看到下面的实例中，我们从父类 Box 派生了一个子类 smallBox。下面的实例与前面的实例类似，在这里 width 成员可被派生类 smallBox 的任何成员函数访问。

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Box
{
   protected:
      double width;
};
 
class SmallBox:Box // SmallBox 是派生类
{
   public:
      void setSmallWidth( double wid );
      double getSmallWidth( void );
};
 
// 子类的成员函数
double SmallBox::getSmallWidth(void)
{
    return width ;
}
 
void SmallBox::setSmallWidth( double wid )
{
    width = wid;
}
 
int main( )
{
   SmallBox box;
 
   // 使用成员函数设置宽度
   box.setSmallWidth(5.0);
   cout << "Width of box : "<< box.getSmallWidth() << endl;
 
   return 0;
}

 编译并执行：

Width of box : 5

继承中的特点
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。
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
但无论哪种继承方式，下面两点都没有改变：

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。

public继承

#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;

class A{
    public:
        int a;
        A() {
            a1 = 11;
            a2 = 2;
            a3 = 3;
            a = 4;
        }

        void fun() {
            cout << a << endl; //right
            cout << a1 << endl; //right
            cout << a2 << endl; //right
            cout << a3 << endl; //right
        }
    public:
        int a1;
    protected:
        int a2;
    private:
        int a3;
};

class B : public A{
    public:
        int a;
        B(int i) {
            A();
            a = i;
        }
        void fun() {
            cout << a << endl; //right, public成员
            cout << a1 << endl; //right, 基类的public成员，在派生类中仍是public成员
            cout << a2 << endl; //right，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; //wrong，基类的private成员，不能被派生类访问
        }
};

int main() {
    B b(10);
    cout << b.a << endl;
    cout << b.a1 << endl; //right
//  cout << b.a2 << endl; //wrong, 类外不能访问protected成员
//  cout << b.a3 << endl; //wrong, 类外不能访问private成员
    return 0;
}

编译输出：

10
11

protected继承

#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;
class A{
  public:
    int a;
  A(){
    a1 = 1;
    a2 = 2;
    a3 = 3;
    a = 4;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;    //正确
    cout << a1 << endl;   //正确
    cout << a2 << endl;   //正确
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
  public:
    int a1;
  protected:
    int a2;
  private:
    int a3;
};
class B : protected A{
  public:
    int a;
  B(int i){
    A();
    a = i;
  }
  void fun(){
    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。
  }
};

int main(){
  B b(10);
  cout << b.a << endl;       //正确。public成员
  //cout << b.a1 << endl;      //错误，public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。
  return 0;
}

编译输出：

10

private继承

#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;
class A{
  public:
    int a;
  A(){
    a1 = 1;
    a2 = 2;
    a3 = 3;
    a = 4;
  }
  void fun(){
    cout << a << endl;    //正确
    cout << a1 << endl;   //正确
    cout << a2 << endl;   //正确
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
  public:
    int a1;
  protected:
    int a2;
  private:
    int a3;
};
class B : private A{
  public:
    int a;
  B(int i){
    A();
    a = i;
  }
  void fun(){
    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。
  }
};
int main(){
  B b(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。
  return 0;
}

编译输出：

10

注意：在类里面不写是什么类型，默认是 private 的。

include <iostream>
using namespace std;
class Line{
    int a;
};
int main() {
    Line line;
    line.a = 5;
    cout<<line.a<<endl;
}

这个是会报错的，应该改成：

class Line{
    public:
    int a;
};

 

推荐阅读