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c++ - 不了解私有/受保护的变量。我的实现没有达到我的预期

问题描述

我正在尝试了解继承，以及私有、受保护和公共变量如何工作。

我的理解是，一个类的私有变量只能由该类的成员读取，而受保护的变量可以由该类的成员和派生类读取。

我正在实现一些代码以确保我正确理解这一点，并且我似乎能够访问我不希望能够访问的变量。

我有一个多边形类和一个派生类三角形。我在这些类的公共区域编写了一组 read() 函数来读取它们的变量。这些函数被重载，因此在没有参数的情况下，read() 将返回调用对象的变量，或者，read(&Poly) 可以将另一个多边形作为参数并返回另一个多边形的变量。

#include <iostream>
using namespace std;

class Polygon;
class Triangle;

class Polygon {
private:
    int privatePoly = 1;
protected:
    int protectedPoly = 10;
public:
    int publicPoly = 100;


    // Setters
    void setPrivate (int x) { privatePoly = x; }
    void setProtected (int x) { protectedPoly = x; }

    // Read
    int readPrivate (const Polygon& inPoly) { return inPoly.privatePoly; }
    int readProtected (const Polygon& inPoly) { return inPoly.protectedPoly; }
    int readPublic (const Polygon& inPoly) { return inPoly.publicPoly; }
};

class Triangle : public Polygon {
private:
    int privateTriangle = 3;
protected:
    int protectedTriangle = privateTriangle*10;
public:
    int publicTriangle = privateTriangle*100;


    // Read Triangle variables
    int readPrivate_Tri () { return privateTriangle; }
    int readProtected_Tri () { return protectedTriangle; }
    int readPublic_Tri () { return publicTriangle; }

    int readPrivate_Tri (const Triangle& inTri) { return inTri.privateTriangle; }
    int readProtected_Tri (const Triangle& inTri) { return inTri.protectedTriangle; }
    int readPublic_Tri (const Triangle& inTri) { return inTri.publicTriangle; }

};

我实例化了每种类型的一个对象，Polygon P1 和 Triangle T1，并尝试从派生类 T1 中读取 P1 的私有变量，因为派生类不应该读取私有变量，因此预计这会失败。它没有。

int main(int argc, const char * argv[]) {

    Polygon P1;
    Triangle T1;

    // To make sure T1's polygon variables are different from P1's.
    T1.setPrivate(2);
    T1.setProtected(20);

    // T1 reading P1
    cout << "T1.readPrivate(P1): " << T1.readPrivate(P1) << endl;
    cout << "T1.readProtected(P1): " << T1.readProtected(P1) << endl;
    cout << "T1.readPublic(P1): " << T1.readPublic(P1) << endl << endl;

    return 0;
}

这产生

T1.readPrivate(P1): 1
T1.readProtected(P1): 10
T1.readPublic(P1): 100

我认为这可能与读取函数最初是在父 Polygon 类中声明的事实有关（并且私有/受保护的说明符指的是声明函数的位置而不是调用对象是谁），所以我给了 Triangle将其自己的 readPolygon(&Polygon) 变量副本分类。在 Triangle 类的定义中添加了以下内容：

// Read Polygon variables with separate function unique to Triangle class
int readProtected_P_from_T (const Polygon& inPoly) { return inPoly.protectedPoly; }
int readPublic_P_from_T (const Polygon& inPoly) { return inPoly.publicPoly; }

添加了 readPublic_P_from_T() 函数以检查函数格式的位置。

这不会编译，并出现错误：“'protectedPoly' is a protected member of 'Polygon'”

我希望这能起作用，因为我认为派生类可以看到受保护的变量。

当从派生类调用时，我希望第一个 readPrivate 函数不起作用。

有人可以解释一下这些访问说明符是如何工作的吗？

标签： c++inheritanceprotected

解决方案

类中的任何函数都可以访问其私有变量。它也可以从继承的类中访问受保护的和公共的变量。

如果函数本身是公开的，任何人都可以调用它。

通常私有变量通过其成员函数用于类的内部需求，而不是用于公共的。但是，公共成员函数可以使用它们来执行特定操作。

在您的情况下，所有成员函数都是公共的。因此，您可以调用它们来访问类内部的任何内部数据。

如果要失败，请尝试不使用该功能直接访问成员数据。例如

class A {
   int a = 0;
public:
   int b = 1;
   int getA() {
       return a;
   }
};


 A c1;
 cout << c1.a << c1.b;

编译器将在成员访问时失败，因为a是私有的。

另一方面，如果你使用getA()函数，它会起作用，因为函数本身可以访问私有成员：

cout << c1.getA() << c1.b;

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