C++ 访问修饰符

C++编程语言中,访问修饰符(Access Specifiers)用于控制类的成员(包括变量和函数)的访问权限。C++提供了三种主要的访问修饰符:private、protected和public。这些修饰符决定了类的成员在类内部、派生类(子类)以及类外部的可见性和可访问性。本文主要介绍C++ 访问修饰符。

1、常见的访问修饰符

1)public(共有成员)

修饰成员在任意地方都可以访问。公有成员在程序中类的外部是可访问的。可以不使用任何成员函数来设置和获取公有变量的值。

例如,

#include <iostream>
using namespace std;
class Line
{
   public:
      double length;
      void setLength( double len );
      double getLength( void );
};
// 成员函数定义
double Line::getLength(void)
{
    return length ;
}
void Line::setLength( double len )
{
    length = len;
}
// 程序的主函数
int main( )
{
   Line line;
   // 设置长度
   line.setLength(6.0); 
   cout << "Length of line : " << line.getLength() <<endl;
   // 不使用成员函数设置长度
   line.length = 10.0; // OK: 因为 length 是公有的
   cout << "Length of line : " << line.length <<endl;
   return 0;
}

2)private(私有成员)

修饰的成员只能够在类中或者友元函数中可以访问。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。 width 是一个私有成员。

例如,

#include <iostream>
using namespace std;
class Box
{
   public:
      double length;
      void setWidth( double wid );
      double getWidth( void );
   private:
      double width;
};
// 成员函数定义
double Box::getWidth(void)
{
    return width ;
}
void Box::setWidth( double wid )
{
    width = wid;
}
// 程序的主函数
int main( )
{
   Box box;
   // 不使用成员函数设置长度
   box.length = 10.0; // OK: 因为 length 是公有的
   cout << "Length of box : " << box.length <<endl;
   // 不使用成员函数设置宽度
   // box.width = 10.0; // Error: 因为 width 是私有的
   box.setWidth(10.0);  // 使用成员函数设置宽度
   cout << "Width of box : " << box.getWidth() <<endl;
   return 0;
}

2)protected(保护成员)

修饰的成员可以在类中的函数、子类函数及友元函数中访问。

保护成员变量或函数与私有成员类似,但有一点不同,保护成员在派生类(即子类)中是可访问的。

例如,

#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;
}
// 程序的主函数
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;
}

2、访问修饰符继承

C++ 中,访问修饰符也影响继承的行为。继承时,基类的成员的访问权限会受子类继承方式(继承类型)以及访问修饰符的影响。主要的继承类型有 公有继承public)、保护继承protected)和 私有继承private)。它们控制基类成员在子类中的可访问性。

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

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    int publicVar;
protected:
    int protectedVar;
private:
    int privateVar;
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() {
        publicVar = 10;    // 公有成员可以访问
        protectedVar = 20; // 受保护成员可以访问
        // privateVar = 30; // 错误:私有成员不能直接访问
    }
};


int main() {
    cout << "Hello, World!";
    return 0;
}

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

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    int publicVar;
protected:
    int protectedVar;
private:
    int privateVar;
};

class Derived : protected Base {
public:
    void show() {
        // 错误:publicVar 变为 protected
        publicVar = 10;   
        protectedVar = 20; // 可以访问
        // 错误:私有成员无法访问
        // privateVar = 30; 
    }
};

int main() {
    cout << "Hello, World!";
    return 0;
}

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

#include<iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    int publicVar;
protected:
    int protectedVar;
private:
    int privateVar;
};

class Derived : private Base {
public:
    void show() {
        // 错误:publicVar 变为 private
        publicVar = 10;  
        // 错误:protectedVar 变为 private
        protectedVar = 20; 
        // 错误:私有成员无法访问
        // privateVar = 30;
    }
};

int main() {
  cout << "Hello, World!";
  return 0;
}

注意:

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;

protected 成员可以被派生类访问。

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