c++中的访问控制

Posted 2021-05-17 moyu墨鱼

先说结论：

类眼中的自己

类中定义的所有成员，不论是以public, protected还是private修饰，对类自身而言，它们都是可见的。

对象眼中的类

站在类的对象的角度去观察类，这时，只有类中的public成员是可见的。而其中的protected和private成员对对象而言，是不可见的。

友元眼中的类

站在友元的角度，类中所有的成员，不论是以public, protected还是private修饰，对友元而言，它们都是可见的。

派生类眼中的基类

派生类只能看见基类中的public和protected成员。而基类中的private成员，对于派生类而言，是不可见的。有一点必须注意，这里的public, protected和private均是指基类在被继承之后所呈现出来的成员访问权限。

下表展示了不同的继承方式，对基类中各成员访问权限的影响。

基类中所用访问控制修饰符	public 继承	protected继承	private继承
public	public	protected	private
protected	protected	protected	private
private	private	private	private

所以，在派生类中，对于基类中的各成员的访问权限，我们可以按如下步骤去判断：

1. 根据上表，确定基类中各成员在被继承之后访问权限的变化。

2. 根据“ 派生类只能看见基类中的public和protected成员” 这一点来确定哪些基类成员可以被访问。

实践1--对象的访问权限

在以下的例子中，我们创建了一个简单的类。
下面，我们就来探究一下，对于该类中被不同访问控制修饰符修饰的成员，它们对于该类的对象都有什么样的访问权限。

从以上实践中可以得出以下结论：

1. 类可以访问自身的所有成员，不论是private, protected 还是 public。

2. 对象只能访问类的public成员。

实践2--友元的访问权限

在以上例子的基础上，让我们来考虑一下，对于该类中被不同访问控制修饰符修饰的成员，该类的友元函数和友元类对这些成员都有什么样的访问权限。

由上例中可以看出，友元可以访问类中的private和protected成员，对于public成员，当然更是可以访问的了，虽然以上例子中并没有验证这一点。
所以，我们可以得出以下结论：

1. 友元函数或友元类可以访问类中的所有成员。
   另外，关于友元还有一点需要注意。在友元中，只能通过对象来访问声明友元的类成员。

小结

现在，让我们换一个角度，通过以下表格总结一下。

访问控制修饰符	类	对象	友元
public	可见	可见	可见
protected	可见	不可见	可见
private	可见	不可见	可见

引入三种继承方式

在C++中，在继承的过程中，有以下三种继承方式，它们分别是：

• public (公有继承)

• protected (保护继承)

• private (私有继承)
  这三个关键字与之前的三种访问控制修饰符刚好相同，但在这里，它们有不同的意义。

1. 对于public继承，基类中的成员的访问控制修饰符不作任何改动，原样继承到派生类中。也就是说，基类中的public成员，在被以public方式继承之后，仍然是基类的public成员；基类中的protected成员，仍然是protected成员；基类中的private成员，它仍然是private成员。注意，在继承之后，基类中的private成员对于派生类是不可见的。

2. 对于protected继承，基类中的public成员，在被以protected方式继承之后，它变成了基类的protected成员；基类中的protected成员，则仍然是protected成员；基类中的private成员，则仍然是private成员。注意，在继承之后，基类中的private成员对于派生类是不可见的。

3. 对于private继承，基类中的public和protected和private成员，在被以private方式继承之后，在基类中均成为了private成员；而基类中的private成员，对派生类不可见。

1、public继承方式

在第一个例子的基础之上，我们通过public方式继承出一个新的派生类。

由以上例子可以看出：

1. 基类中的private, protected, public成员，经由public继承之后，在派生类中分别为不可见private, protected,public成员。

2. 派生类中不能访问基类的private成员，但可以访问基类的private和protected成员。

2、protected继承方式

在第一个例子的基础之上，我们通过protected方式继承出一个新的派生类。

由以上例子可以看出：

1. 基类中的private, protected, public成员，经由protected继承之后，在派生类中分别为不可见private, protected,protected成员。

2. 派生类中不能访问基类的private成员，但可以访问基类的private和protected成员。

3、private继承方式

在第一个例子的基础之上，我们通过private方式继承出一个新的派生类。

由以上例子可以看出：

1. 基类中的private, protected, public成员，经由private继承之后，在派生类中均不可见。

2. 派生类中不能访问基类的private成员，但可以访问基类的public和protected成员。

小结

• 不论何种继承方式，派生类都不能访问基类的private成员，它只能访问基类的public和protected成员。

• 三种继承方式对不同访问控制符修饰的成员的影响如下表所示。

基类中所用访问控制修饰符	public 继承	protected 继承	private 继承
public	public	protected	private
protected	protected	protected	private
private	private	private	private

总结

1. 友元和类一样，可以访问类的所有成员。

2. 对象只能访问类的public成员。

3. 派生类只能访问基类的public和protected成员，而不能访问基类的private成员。

4. 对于派生出来的类，首先根据继承方式，确定基类各成员在经指定的继承方式继承后的访问控制权限(经继承后基类各成员是变成了public,protected还是private),然后根据第1、2、3点对各成员进行访问。

5. 经继承后，基类中的成员会根据继承方式，对各成员的访问控制符进行修改。修改之后，基类中的private成员对派生类不可见。

参考文献

• 郑莉 C++语言程序设计 类的友元 继承方式简介及公有继承 私有继承和保护继承

• 菜鸟教程 C++ 类访问修饰符