• 详谈C++保护成员和保护继承


    protected 与 public 和 private 一样是用来声明成员的访问权限的。由protected声明的成员称为“受保护的成员”,或简称“保护成员”。从类的用户角度来看,保护成员等价于私有成员。但有一点与私有成员不同,保护成员可以被派生类的成员函数引用。

    如果基类声明了私有成员,那么任何派生类都是不能访问它们的,若希望在派生类中能访问它们,应当把它们声明为保护成员。如果在一个类中声明了保护成员,就意味着该类可能要用作基类,在它的派生类中会访问这些成员。

    在定义一个派生类时将基类的继承方式指定为protected的,称为保护继承,用保护继承方式建立的派生类称为保护派生类(protected derived class ), 其基类称为受保护的基类(protected base class ),简称保护基类。

    保护继承的特点是:保护基类的公用成员和保护成员在派生类中都成了保护成员,其私有成员仍为基类私有。也就是把基类原有的公用成员也保护起来,不让类外任意访问。

    表11.3 基类成员在派生类中的的访问属性
    基类中的成员在公用派生类中的访问属性在私有派生类中的访问属性在保护派生类中的访问属性
    私有成员 不可访问 不可访问 不可访问
    公用成员 公用 私有 保护
    保护成员 保护 私有 保护


    保护基类的所有成员在派生类中都被保护起来,类外不能访问,其公用成员和保护成 员可以被其派生类的成员函数访问。

    保护基类的所有成员在派生类中都被保护起来,类外不能访问,其公用成员和保护成员可以被其派生类的成员函数访问。

    比较一下私有继承和保护继承(也就是比较在私有派生类中和在保护派生类中的访问属性), 可以发现,在直接派生类中,以上两种继承方式的作用实际上是相同的:在类外不能访问任何成员,而在派生类中可以通过成员函数访问基类中的公用成员和保护成员。但是如果继续派生,在新的派生类中,两种继承方式的作用就不同了。

    例如,如果以公用继承方式派生出一个新派生类,原来私有基类中的成员在新派生类中都成为不可访问的成员,无论在派生类内或外都不能访问,而原来保护基类中的公用成员和保护成员在新派生类中为保护成员,可以被新派生类的成员函数访问。

    大家需要记住:基类的私有成员被派生类继承(不管是私有继承、公有继承还是保护继承)后变为不可访问的成员,派生类中的一切成员均无法访问它们。如果需要在派生类中引用基类的某些成员,应当将基类的这些成员声明为protected,而不要声明为private。

    如果善于利用保护成员,可以在类的层次结构中找到数据共享与成员隐蔽之间的结合点。既可实现某些成员的隐蔽,又可方便地继承,能实现代码重用与扩充。

    通过以上的介绍,可以知道以下几点。

    1) 在派生类中,成员有4种不同的访问属性:

    • 公用的,派生类内和派生类外都可以访问。
    • 受保护的,派生类内可以访问,派生类外不能访问,其下一层的派生类可以访问。
    • 私有的,派生类内可以访问,派生类外不能访问。
    • 不可访问的,派生类内和派生类外都不能访问。
    表11.4 派生类中的成员的访问属性
    派生类中的成员在派生类中在派生类外部在下层公用派生类中
    派生类中访问属性为公用的成员 可以 可以 可以
    派生类中访问属性为受保护的成员 可以 不可以 可以
    派生类中访问属性为私有的成员 可以 不可以 不可以
    在派生类中不可访问的成员 不可以 不可以 不可以


    需要说明的是:

    • 这里所列出的成员的访问属性是指在派生类中所获得的访问属性。
    • 所谓在派生类外部,是指在建立派生类对象的模块中,在派生类范围之外。
    • 如果本派生类继续派生,则在不同的继承方式下,成员所获得的访问属性是不同的,在本表中只列出在下一层公用派生类中的情况,如果是私有继承或保护继承,大家可以从表11.3中找到答案。


    2) 类的成员在不同作用域中有不同的访问属性,对这一点要十分清楚。一个成员的访问属性是有前提的,要看它在哪一个作用域中。有的读者问:“一个基类的公用成 员,在派生类中变成保护的,究竟它本身是公用的还是保护的?”应当说:这是同一个成员在不同的作用域中所表现出的不同特征。例如,学校人事部门掌握了全校师生员工的资 料,学校的领导可以查阅任何人的材料,学校下属的系只能从全校的资料中得到本系师生员工的资料,而不能查阅其他部门任何人的材料。如果你要问:能否查阅张某某的材料, 无法一概而论,必须查明你的身份,才能决定该人的材料能否被你“访问”。

    在未介绍派生类之前,类的成员只属于其所属的类,不涉及其他类,不会引起歧义。 在介绍派生类后,就存在一个问题:在哪个范围内讨论成员的特征,同一个成员在不同 的继承层次中有不同的特征。为了说明这个概念,可以打个比方,汽车驾驶证是按地区核发的,北京的驾驶证在北京市范围内畅通无阻,如果到了外地,可能会受到某些限制,到了外国就无效了。同一个驾驶员在不同地区的权利是不同的。又譬如,到医院探视病人,如 果允许你进人病房近距离地看望病人并与之交谈,则可对病人了解比较深人;如果只允许你在玻璃门窗外探视,在一定距离外看到病人,只能对病人状况有粗略的印象;如果只允许在病区的走廊里通过电视看病人活动的片段镜头,那就更间接了。人们在不同的场合下对同一个病人,得到不同的信息,或者说,这个病人在不同的场合下的“可见性”不同。

    平常,人们常习惯说某类的公用成员如何如何,这在一般不致引起误解的情况下是可以的。但是决不要误认为该成员的访问属性只能是公用的而不能改变。在讨论成员的访问属性时,一定要说明是对什么范围而言的,如基类的成员a,在基类中的访问属性是公用的,在私有派生类中的访问属性是私有的。

    下面通过一个例子说明怎样访问保护成员。

    [例11.3] 在派生类中引用保护成员。

    1. #include <iostream>
    2. #include <string>
    3. using namespace std;
    4. class Student//声明基类
    5. {
    6. public:
    7. //基类公用成员
    8. void display( );
    9. protected:
    10. //基类保护成员
    11. int num;
    12. string name;
    13. char sex;
    14. };
    15. //定义基类成员函数
    16. void Student::display( )
    17. {
    18. cout<<"num: "<<num<<endl;
    19. cout<<"name: "<<name<<endl;
    20. cout<<"sex: "<<sex<<endl;
    21. }
    22. class Student1: protected
    23. Student //用protected方式声明派生类Student1
    24. {
    25. public:
    26. void display1( );//派生类公用成员函数
    27. private:
    28. int age;//派生类私有数据成员
    29. string addr;//派生类私有数据成员
    30. };
    31. void Student1::display1( )//定义派生类公用成员函数
    32. {
    33. cout<<"num: "<<num<<endl;//引用基类的保护成员,合法
    34. cout<<"name: "<<name<<endl;//引用基类的保护成员,合法
    35. cout<<"sex: "<<sex<<endl;//引用基类的保护成员,合法
    36. cout<<"age: "<<age<<endl;//引用派生类的私有成员,合法
    37. cout<<"address: "<<addr<<endl; //引用派生类的私有成员,合法
    38. }
    39. int main( )
    40. {
    41. Student1 stud1; //stud1是派生类Student1类的对象
    42. stud1.display1( ); //合法,display1是派生类中的公用成员函数
    43. stud1.num=10023; //错误,外界不能访问保护成员
    44. return 0;
    45. }


    在派生类的成员函数中引用基类的保护成员是合法的。基类的保护成员对派生类的外界来说是不可访问的(例如,num是基类Student中的保护成员,由于派生类是保护继承,因此它在派生类中仍然是受保护的,外界不能用stud1.num来引用它),但在派生类内,它相当于私有成员,可以通过派生类的成员函数访问。可以看到,保护成员和私有成员不同之处,在于把保护成员的访问范围扩展到派生类中。

    注意:在程序中通过派生类Student1的对象stud1的公用成员函数display1去访问基类的保护成员num、name和sex,不要误认为可以通过派生类对象名去访问基类的保护 成员(如stud1.num是错误的)。

  • 相关阅读:
    Singleton模式
    Factory模式
    AbstactFactory模式
    Maven的介绍及使用
    MySQL索引分析及使用
    Runnable接口和Callable接口的区别
    Java中的常见数学运算
    mkdir()和mkdirs()区别
    面试小问题——Object中有哪些常用方法?
    面试小问题——什么是多态?
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/skl374199080/p/4142847.html
Copyright © 2020-2023  润新知