C++中protected和private的区别|极客笔记

C++中protected和private的区别

在C++中，我们经常会遇到protected和private这两个访问修饰符。它们都用来控制类的成员的访问权限，但有着不同的作用。在本文中，我们将详细介绍protected和private在C++中的区别以及在实际开发中的应用场景。

访问权限

在C++中，成员变量和成员函数的访问权限分为三种：public、protected和private。

public指的是公共的，任何类的成员函数、友元函数和外部代码都可以访问。
protected指的是保护的，只有本类的成员函数、友元函数和派生类的成员函数可以访问。
private指的是私有的，只有本类的成员函数和友元函数可以访问。

区别

访问范围

protected和private的主要区别在于其访问范围不同。protected成员可以被该类的成员函数、友元函数和派生类的成员函数访问，而private成员只能被该类的成员函数和友元函数访问。下面是一个简单的示例代码：

#include <iostream>

class Base {
public:
    void foo() {
        std::cout << "Base::foo() called" << std::endl;
    }

protected:
    void bar() {
        std::cout << "Base::bar() called" << std::endl;
    }

private:
    void baz() {
        std::cout << "Base::baz() called" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void test() {
        foo(); // 可以访问Base类的public成员函数
        bar(); // 可以访问Base类的protected成员函数
        // baz(); // 无法访问Base类的private成员函数
    }
};

int main() {
    Derived d;
    d.test();

    return 0;
}

在上面的示例中，Derived类继承自Base类。在Derived类的成员函数test()中，可以访问Base类的foo()和bar()成员函数，但无法访问Base类的baz()成员函数，因为baz()是private的。

继承

当一个类继承另一个类时，protected成员会被继承到派生类中，而private成员不会。因此，派生类无法直接访问基类的private成员。下面是一个示例代码：

#include <iostream>

class Base {
private:
    int privateVar = 10;

protected:
    int protectedVar = 20;

public:
    int publicVar = 30;
};

class Derived : public Base {
public:
    void test() {
        // std::cout << privateVar; // 无法直接访问Base类的private成员变量
        std::cout << protectedVar << std::endl; // 可以直接访问Base类的protected成员变量
        std::cout << publicVar << std::endl; // 可以直接访问Base类的public成员变量
    }
};

int main() {
    Derived d;
    d.test();

    return 0;
}

在上面的示例中，Derived类继承自Base类，可以直接访问protectedVar和publicVar，但无法直接访问privateVar。

应用场景

在实际开发中，我们应该根据需求选择恰当的访问修饰符。

当需要在派生类中访问基类的成员时，可以使用protected修饰符。
当需要限制对类的成员的访问权限时，可以使用private修饰符。

在设计类的时候，合理使用protected和private可以使代码更具灵活性和安全性。

总结

在C++中，protected和private都是用来控制类的成员的访问权限的关键字，其区别在于访问范围不同。protected成员可以被本类的成员函数、友元函数和派生类的成员函数访问，而private成员只能被本类的成员函数和友元函数访问。合理使用这两个关键字可以提高代码的安全性和可维护性。