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访问控制 protected, public, private 对比

2024-07-06 19:51:35   225人阅读

OOP 3大特性：数据抽象，继承，动态绑定
3中访问标号
protected, public, private 对比

用类进行数据抽象；用继承类继承基类的成员，实现继承；通过将基类相应函数声明为virtual，是编译器在运行时决定调用基类函数or派生类函数 完成动态绑定，即表现多态性。
多态性：利用继承和动态绑定，通过基类指针和引用来表现。
动态绑定两个条件：1. 虚函数，2. 指针或引用

class Item_book
{
    private:
        std::string isdn;
    protected:
        double price;
    public:
        std::string book() const { return isdn; } 
};

class Bulk_item::public Item_book
{
    ...
};

void Bulk_item::memfcn(const Bulk_item &d, const Item_base &b)
{
    cout<<isdn;// error: no access to isdn which is private member in Item_base   (1)
    double ret = price; //ok: use this->price                                     (2)
    ret = d.price;// ok: use price from a Bulk_item object                       (3)
    ret = b.price; // error: no access to price from an Item_base                 (4)
}

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Base
{   
private:
    int age;
protected:
    int num;
public:
    Base()
    {
        num = 5;
    }
    void set_num( const Base& a)
    {
        cout<<a.num<<endl;
    }
    virtual void show()
    {
        num = 1;
        cout<<num<<endl;
    }
};
 
class Devi : public Base
{
public:
    void show()
    {
        num = 2;
        cout<<num<<endl;
    }
    void test(const Base &a, const Devi &b)
    {
        cout<<b.num<<endl;  //(5)
    }
};

int main()
{
    Base b, a;
    Devi d;
    b.set_num(a);        (7)
    b.show();
    d.show();  //ok   protected  num可被子类使用
    d.test(b, d); 
    //cout<<d.num; //error  protected  num 不可被子类  对象使用 (6)

    return 0;
}
区分（5）（6）的区别，一个在 类的成员函数定义中（可以通过 类对象调用其保护成员，如公有成员一样），一个在 类定义外部

总结：
访问控制与继承：
public:
private: 只能被基类的成员和友元函数访问。不能被类的对象访问。同时不能被派生类（的成员函数）访问。如下(1)。
protected:可以被派生类（的成员（2））访问。不可以被派生类对象访问（6）。例外：（例外：在派生类内部 可以通过派生类对象访问其基类的protected）如下(3)，同时对比下图（5）和（6）；
但不能被基类的对象访问（对于基类，相当于基类的private)如下(4)；基类在基类内部可以通过基类对象访问其protected成员（7）
即 派生类可以访问基类 protected 和 public 中的成员。

公有、私有、保护继承
对类所继承的成员的访问由   基类的成员访问级别和派生类派生列表中使用的访问标号共同控制。
派生类可以进一步限制，但不能放松对继承的成员访问。

派生类中的访问级别（3种继承方式）：
public：基类成员保持自己的访问级别：基类的public->派生类的public，基类的protected -> 派生类的protected。 
protected：基类的public和protected成员在派生类中为proteced成员
private：基类的所有成员在派生类中为private成员。

class Base
{
public:
    void basemen();
protected:
    int i;
private:
    std::string isdn;
    ....
};
class Public_derived: public Base
{
    int use_base() { return i; } //ok: as proteced member in Public_derived
    //...
};
class Private_derived: private Base //注意，对比下面
{
    int use_base()  {return i;} // ok: i is protected member in Base, private member in Pivate_derived
    int print_isdn() {cout<<isdn; } //error: isdn is private member in Base 
};

派生访问标号 还控制来自非直接派生类的访问：
class Derived_from_Private: public Private_derived
{
    //error: Base::i  is private in Private_derived
    int use_base() {return i;}
};

class Derived_from_Private: public Public_derived
{
     //ok: Base::i  remain proteced in Public_derived
    int use_base() {return i;}
}

struct VS class
struct 定义的类 默认范围级别为public类型，定义的派生类 默认具有public继承
class 定义的类 默认范围级别为private类型，定义的派生类 默认具有private继承

转换与继承
可以将派生类转换为基类---通过初始化或复制。 一般调用基类的复制构造函数或赋值函数。
例：
Item_base item;                 //object of base type
Bulk_item bulk;                 //object of derived type
//ok:use Item_base::Item_base(const Item_base&) constructor
Item_base item(bulk);           // bulk is "slice down" to its Item_base portion
//ok:use Item_base::operator = (const Item_base&) 
item = bulk;                    // bulk is "slice down" to its Item_base portion


基类  不能自动  转换为派生类，否则派生类会访问 不存在的成员 （基类不存在的成员），
除非在 知道 基类向派生类转换为 安全时，可以使用 static_cast强制编译器进行转换。或是
用 dynamic_cast 申请在运行时进行检测。

参照 《C++ primer》 第15章


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