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C++中的public、private和protected继承解析

2023-07-08 05:24:27 深夜i -- --

C++ public private protected 继承

在C++中，继承是一种非常重要的概念，它允许我们从一个已有的类中生成一个新的类，并且从父类中继承其属性和方法。C++中的继承方式主要有public、private和protected三种，本文将对这三种继承方式进行详细解析。

在C++中，public、private和protected是关键字，它们用于修饰类成员。public修饰的成员可在类的任何地方被访问，可以被派生类和其他类中的函数访问；private修饰的成员只能在类中被访问，不能被派生类和其他类中的函数访问；protected修饰的成员可以在类中被访问，也可以被派生类的成员函数访问，但不能在类外被访问。

public继承是最常用的继承方式。在public继承中，派生类可以访问基类中的public成员和protected成员，但不能访问基类的private成员。public继承时，派生类的对象可以当做基类对象来使用，基类的public函数在派生类中会自动变成public函数，因此public继承可以实现代码重用和多态性。例如：


class Base {
public:
  int a;
  void func1() cout << "Base Func1" << endl;
protected:
  int b;
  void func2() cout << "Base Func2" << endl;
private:
  int c;
  void func3() cout << "Base Func3" << endl;
};
class Derived : public Base {
public:
  void func4() {
    cout << a << endl; // 合法，可以访问基类中的public成员
    cout << b << endl; // 合法，可以访问基类中的protected成员
    // cout << c << endl; // 非法，不能访问基类中的private成员
    func1(); // 合法，基类的public函数在派生类中自动变成public函数
    func2(); // 合法，基类的protected函数在派生类中自动变成protected函数
    // func3(); // 非法，基类的private函数不能在派生类中访问
  }
};

private继承是指派生类继承父类的所有成员都变成private成员。在private继承中，派生类不能访问基类的public成员和protected成员，只能通过基类的接口来访问它们，也就是说，在派生类中访问基类的public函数或protected函数时，需要将它们再封装一次。private继承是一种紧耦合的继承方式，它主要用于实现has-a关系和控制派生类成员的访问权限。例如：


class Base {
public:
  int a;
  void func1() cout << "Base Func1" << endl;
protected:
  int b;
  void func2() cout << "Base Func2" << endl;
private:
  int c;
  void func3() cout << "Base Func3" << endl;
};
class Derived : private Base {
public:
  void func4() {
    cout << a << endl; // 非法，不能直接访问基类的public成员
    cout << b << endl; // 非法，不能直接访问基类的protected成员
    // cout << c << endl; // 非法，不能访问基类中的private成员
    func1(); // 合法，可以通过基类的接口来访问public函数
    func2(); // 合法，可以通过基类的接口来访问protected函数
    // func3(); // 非法，不能访问基类中的private函数
  }
};

protected继承是指派生类继承父类的所有成员都变成protected成员。在protected继承中，派生类可以访问基类中的protected成员，但不能访问基类的public成员和private成员。protected继承主要用于实现is-a关系，它允许派生类和基类之间存在共性。例如：


class Base {
public:
  int a;
  void func1() cout << "Base Func1" << endl;
protected:
  int b;
  void func2() cout << "Base Func2" << endl;
private:
  int c;
  void func3() cout << "Base Func3" << endl;
};
class Derived : protected Base {
public:
  void func4() {
    cout << a << endl; // 非法，不能直接访问基类的public成员
    cout << b << endl; // 合法，可以访问基类中的protected成员
    // cout << c << endl; // 非法，不能访问基类中的private成员
    func1(); // 合法，可以继承基类的public函数
    func2(); // 合法，可以继承基类的protected函数
    // func3(); // 非法，不能继承基类中的private函数
  }
};

综上所述，C++中的public、private和protected继承各有其特点，我们需要根据实际情况选择合适的方式来继承基类。在使用继承时，我们需要注意派生类对基类成员的访问权限，以及给出合适的访问接口，从而提高程序的可读性和可维护性。

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