C++类的三种访问权限与三种继承方式

三种访问权限

我们知道C++中的类，有三种访问权限(也称作访问控制)，它们分别是public、protected、private。要理解它们其实也很容易，看下面了一个例子。
父类：

// 基类（父类）
class Person
{
public:
    Person(const string& name, int age)
      : m_name(name)
      , m_age(age)
    {
    }

    void ShowInfo()
    {
        cout << "姓名：" << m_name << endl;
        cout << "年龄：" << m_age << endl;
    }

protected:
    string m_name; // 姓名

private:
    int m_age; // 年龄
};

// 子类
class Teacher : public Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
      : Person(name, age)
      , m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                         // 正确，public属性子类可见
        cout << "姓名：" << m_name << endl; // 正确，protected属性子类可见
        // cout << "年龄：" << m_age << endl;  // 错误，private属性子类不可见
        cout << "职称：" << m_title << endl; // 正确，本类中可见自己的所有成员
    }

private:
    string m_title; // 职称
};

调用方：

void test()
{
    Person person("张三", 22);
    person.ShowInfo();             // public属性,对外部可见
    cout << person.m_name << endl; // protected属性,对外部不可见
    cout << person.m_age << endl;  // private属性,对外部不可见
}

总结：

我们对C++类三种方式控制权限总结如下，这与Java语言中的三种对应的访问权限是一样的。

访问权限	public	protected	private
对本类	可见	可见	可见
对子类	可见	可见	不可见
对外部(调用方)	可见	不可见	不可见

三种继承方式

C++中继承的方式还有多种，也分别都用public、protected、private表示。这与其他面向对象的语言就不一样，像Java只有继承的概念，默认是public继承的。

三种继承方式不影响子类对父类的访问权限，子类对父类只看父类的访问控制权。

如下面三种继承方式都能访问父类中的public和protected成员。

class Teacher : /*public*/ /*protected*/ private Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
      : Person(name, age)
      , m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                         // 正确，public属性子类可见
        cout << "姓名：" << m_name << endl; // 正确，protected属性子类可见
        // cout << "年龄：" << m_age << endl;  //错误，private属性子类不可见
        cout << "职称：" << m_title << endl; // 正确，本类中可见自己的所有成员
    }

private:
    string m_title; // 职称
};

继承方式是为了控制子类(也称派生类)的调用方(也叫用户)对父类(也称基类)的访问权限。

public继承

class Teacher : public Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
      : Person(name, age)
      , m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                          // 正确，public属性子类可见
        cout << "职称：" << m_title << endl; // 正确，本类中可见自己的所有成员
    }

private:
    string m_title; // 职称
};

void TestPublic()
{
    Teacher teacher("李四", 35, "副教授");
    teacher.ShowInfo();
    cout << endl;
    teacher.ShowTeacherInfo();
}

结果：

>姓名：李四
年龄：35

>姓名：李四
年龄：35
职称：副教授

private继承：

class Teacher : private Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
      : Person(name, age)
      , m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                          // 正确，public属性子类可见
        cout << "职称：" << m_title << endl; // 正确，本类中可见自己的所有成员
    }

private:
    string m_title; // 职称
};

void TestPrivate()
{
    Teacher teacher("李四", 35, "副教授");
    // teacher.ShowInfo(); // 错误，因为Teacher采用了private的继承方式，外部不可访问。
    cout << endl;
    teacher.ShowTeacherInfo();
}

public、protected、private三种继承方式，相当于把父类的public访问权限在子类中变成了对应的权限。
protected继承，把父类中的public成员在本类中变成了protected的访问控制权限。
private继承，把父类的public成员和protected成员在本类中变成了private访问控制权。

protected继承：

class Teacher : protected Person
{
public:
    Teacher(const string& name, int age, const string& title)
      : Person(name, age)
      , m_title(title)
    {
    }

    void ShowTeacherInfo()
    {
        ShowInfo();                          // 正确，public属性子类可见
        cout << "职称：" << m_title << endl; // 正确，本类中可见自己的所有成员
    }

private:
    string m_title; // 职称
};

void TestProtected()
{
    Teacher teacher("李四", 35, "副教授");
    // 错误，基类Person的ShowInfo此时对Teacher相当于protected的，外部不可以被访问
    // teacher.ShowInfo();
    cout << endl;
    teacher.ShowTeacherInfo();
}

class Leader : public Teacher
{
public:
    Leader(const string& name, int age, const string& title, string position)
      : Teacher(name, age, title)
      , m_position(position)
    {
    }

    void ShowLeaderInfo()
    {
        ShowInfo(); // 基类Person的ShowInfo此时相当于protected的，但子类仍可以访问
        ShowTeacherInfo(); // ShowTeacherInfo仍然是public的，可以访问
        cout << m_position << endl;
    }

private:
    string m_position;
};