在 C++ 中使用私有类成员与保护类成员
Jinku Hu
2023年10月12日
本文将演示关于如何在 C++ 中正确使用 private 与 protected 类成员的多种方法。
在 C++ 中使用 private 属性来表示类的用户无法访问的类成员
private 关键字是 C++ 语言实现封装功能的基本部分之一。封装的主要目标是为类的用户建立一个强制的接口，并限制只对特定成员的直接访问。需要注意的是，定义类的接口意味着类的用户不需要直接修改或访问数据成员，而是调用公共方法，这些方法是为了对给定对象进行这些操作。
访问控制一般有三个关键词：public、private 和 protected。在 public 属性之后定义的成员对该类的所有用户都可以访问。另一方面，private 指定符定义了只有类的成员函数才能访问的成员。在下面的例子中，来自 main 函数的代码可以声明一个类型为 CustomString 的变量，但要访问它的成员 str，代码需要调用定义为 public 属性的 getString 方法。
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
class CustomString {
public:
CustomString() = default;
explicit CustomString(const string& s) : str(s) { num = s.size(); }
virtual ~CustomString() = default;
string& getString() { return str; };
private:
string str;
protected:
int num{};
};
int main() {
CustomString str1("Hello There 1");
cout << "str1: " << str1.getString() << endl;
exit(EXIT_SUCCESS);
}
输出：
str1: Hello There 1
使用 protected 属性来表示派生类或友类的成员函数可以访问的类成员
另一个可用于访问控制的关键字是 protected 属性，它使得类成员函数、派生类成员、甚至友类都可以访问之后声明的成员。注意，后面的两个不能直接从基类对象访问 protected 成员，而是从派生类对象访问。下一个例子演示了从 CustomString 派生出来的 CustomSentence 类，但后一个类的 num 成员是一个保护成员。因此，不能从 CustomString 对象中访问它。也就是说，getSize 函数不属于 CustomString 类，只有 CustomSentence 对象可以通过调用该方法来检索 num 值。
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;
class CustomString {
public:
CustomString() = default;
explicit CustomString(const string& s) : str(s) { num = s.size(); }
virtual ~CustomString() = default;
string& getString() { return str; };
private:
string str;
protected:
int num{};
};
class CustomSentence : public CustomString {
public:
CustomSentence() = default;
explicit CustomSentence(const string& s) : sent(s) { num = s.size(); }
~CustomSentence() override = default;
int getSize() const { return num; };
string& getSentence() { return sent; };
private:
string sent;
};
int main() {
CustomString str1("Hello There 1");
CustomSentence sent1("Hello There 2");
cout << "str1: " << str1.getString() << endl;
cout << "sent1: " << sent1.getSentence() << endl;
cout << "size: " << sent1.getSize() << endl;
exit(EXIT_SUCCESS);
}
输出：
str1: Hello There 1
sent1: Hello There 2
size: 13
作者： Jinku Hu
