C++中public、protected及private用法

封装

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。

WeSiGJ
WeSiGJ

继承

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。

WeSiGJ
WeSiGJ

多态

3.类的第三个特征是多态，多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。

C++中，实现多态有以下方法：虚函数，抽象类，覆盖，模板（重载和多态无关）。
WeSiGJ
WeSiGJ

现来看看如下示例：

#include
#include
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;
}

继承中的特点：

先记住：不管是否继承，上面的规则永远适用！

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

1.public继承：基类public成员，protected成员，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成员，protected成员，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成员，protected成员，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，上面两点都没有改变：

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。
WeSiGJ
WeSiGJ

再来看看以下代码：

1.public继承

代码如下：

#include
#include
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
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
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

代码如下：

#include
#include
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
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
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

代码如下：

#include
#include
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
    cout << a3 << endl;   //正确
  }
public:
  int a1;
protected:
  int a2;
private:
  int a3;
};
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;
}

通过以上的代码都备有较为详尽的注释，读者应该能够理解。仔细看代码中派生类B中定义了和基类同名的成员a，此时基类的a仍然存在，可以验证。

int main(){
  cout << sizeof(A) << endl;
  cout << sizeof(B) << endl;
 
  system("pause");
  return 0;
}

输出：

16

20

所以派生类包含了基类所有成员以及新增的成员，同名的成员被隐藏起来，调用的时候只会调用派生类中的成员。

如果要调用基类的同名成员，可以用以下方法：

int main(){
 
  B b(10);
  cout << b.a << endl;
  cout << b.A::a << endl;
 
  system("pause");
  return 0;
}

输出：

10

4

记得这里是在类外访问，而a在基类中是public，所以继承方式应该为public，使得a在派生类中仍然为public，在类外可以访问。

WeSiGJ

class Cat

{

   public:

   void setWeight(int w){weight=w;}//设置重量

   int print(){return weight;}//返回重量的大小



  private:

   int weight;

};

int main()

{

    Cat cat;

    cat.setWeight(5);//设置cat的重量为5

    cout<<"The cat's weight is "<<cat.print()<<endl;

    return 0;

}

在一般情况下，我们可以将类的数据成员设置为私有的，然后调用类中的公共该接口函数来访问他们。这样做的好处是将数据的赋值与读取分开操作。比如说上例里面，我们就将数据的赋值函数设置成setWeight(int)，将数据的读取函数设置成print()。这样的好处就是赋值函数不需要考虑读取函数是如何工作的，读取函数中的代码改变也不会影响到相应的赋值函数。那么这样就提高了代码的可重用性。另外，由于将数据成员进行了私有化，那么各个对象不可以直接访问并修改数据。比如说上例中想要直接修改weight的数值就是不合法的，只有通过公共的接口函数才能访问并且修改到类里面的私有数据成员（weight）。

这样的设置时程序更容易维护，并且可避免一些不应有的错误。
　　
参考：
https://www.cnblogs.com/tsingke/p/10052445.html
https://www.cnblogs.com/loliconinvincible/p/12514545.html