C++中public、protected及private用法

阅读PX4代码在类中经常看到public,protected,private以及它们在继承中表示的一些访问范围,很容易搞糊涂。今天本文就来十分分析一下C++中public、protected及private用法。
首先要明白下面几点。
(1).类的一个特征就是封装,public和private作用就是实现这一目的。所以:用户代码(类外)可以访问public成员而不能访问private成员;private成员只能由类成员(类内)和友元访问。
(2).类的另一个特征就是继承,protected的作用就是实现这一目的。所以:
protected成员可以被派生类对象访问,不能被用户代码(类外)访问。

现来看看如下示例:

#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,类内访问
    cout << a3 << endl;   //正确,类内访问
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};

int main(){
  A itema;
  itema.a = 10;    //正确
  itema.a1 = 20;    //正确
  itema.a2 = 30;    //错误,类外不能访问protected成员
  itema.a3 = 40;    //错误,类外不能访问private成员
  system("pause");
  return 0;
}

继承有public, protected, private三种方式,它们相应地改变了基类成员的访问属性。

(1).public继承:基类public、protected、private成员的访问属性在派生类中分别变成:public, protected, private

(2).protected继承:基类public、protected、private成员的访问属性在派生类中分别变成:protected, protected, private
(3).private继承:基类public、protected、private成员的访问属性在派生类中分别变成:private, private, private
但无论哪种继承方式:
(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。

1.public继承

class B : public 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,在派生类中仍是public成员。
    cout << a2 << endl;       //正确,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;       //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;
  cout << b.a1 << endl;   //正确
  cout << b.a2 << endl;   //错误,类外不能访问protected成员
  cout << b.a3 << endl;   //错误,类外不能访问private成员
  system("pause");
  return 0;
}

2.protected继承

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,protected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。
  system("pause");
  return 0;
}

3.private继承

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。
  system("pause");
  return 0;
}