C++的訪問權限問題

一般在繼承的時候, 子類是否能訪問父類的成員變量, 需要分情況討論

1. 同類不同模板

//下面這個例子跟繼承沒有關系, 不過先來探討一下
template<typename C> 
class A
{
private:
  int data; //data本身需要是private的, 這樣只有在該類的對象中才能訪問
  
public: 
  template<typename M> 
  void test(A<M>& a) {
    a.data; 
  }
};

int main() {
  A<int> a1;
  A<float> a2; 
  a1.test(a1);    //此處調(diào)用a1對象的成員變量, 并傳入一個A<int>對象, 沒有問題
  a1.test(a2);    //此處調(diào)用a1對象的成員變量, 傳入一個A<float>, 此時編譯器將a1和a2認為是兩個不同的類型, 此處報錯為: 'data' is a private member of 'A<float>', 不過這個報錯倒是因編譯器而異
}

2. 形參類型與所在類的關系

2.1 形參類型與所在類類型相同

  • 如果成員變量是public和protected的, 則可以直接訪問
  • 如果成員變量是private的, 不可訪問
//在Apple的sale這個方法中, 傳入的形參是Apple類型, 而sale方法本身也在Apple類中, 故此時形參類型與所在類類型相同
class Fruit {
private:
  int name;
protected: 
  int type;
};

class Apple : public Fruit {  //此處的public跟Apple中是否能訪問Fruit的變量無關, 此處的public是標明從Fruit處繼承來的變量的屬性
public:
  void sale(Apple& apple){
      apple.name; //name是private的, 此處會報錯, 無法訪問
      apple.type; //type是protected的, 此處可以直接訪問
  }
};

2.1 形參類型與所在類類型不同

  • 如果成員變量是public的, 則可以直接訪問
  • 如果成員變量是private和protected的, 不可訪問
//我們來看一個極端一點的例子
class Fruit{ 
protected:
    int name; 
};
class Apple : public Fruit {//雖然Apple繼承于Fruit, 不過依然無法訪問Fruit中protected的變量
public:
    void Method(Fruit& fruit) { //此處形參類型與類類型不同
       fruit.name;  //此處報錯, 因為name是protected的
    }
};

3 訪問控制符

3.1 當所在類類型與形參類型不同, 且沒有繼承關系時

  • 如果繼承時的訪問控制符是public, 那么僅能訪問父類的public成員
  • 如果繼承時的訪問控制符是protected, 那么父類所有類型成員都無法訪問
  • 如果繼承時的訪問繼承父是private, 那么父類的所有類型成員都無法訪問
//之前提到過在繼承時的訪問控制符起的功效是將父類中繼承的變量, 按照訪問控制符的類型加載到子類中
class Fruit1 {
private: 
  int a1;
protected:
  int b1;
public:
  int c1;
};

class Fruit2 {
private:
  int a2; 
protected:
  int b2;
public:
  int c2;
};

class Fruit3 {
private:
  int a3;
protected:
  int b3;
public:
  int c3;
};

class Apple : public Fruit1, protected Fruit2, private Fruit3 {
};

class Banana { 
public:
  void sale(Apple& apple){
    apple.a1; // 此處因為y是Apple類而當前所在類時Banana, 報錯
    apple.b1; // 因為其是protected對象, 報錯
    apple.c1; // 可以訪問

    apple.a2; // 報錯
    apple.b2; // 報錯
    apple.c2; // 報錯
    
    apple.a3; // 報錯
    apple.b3; // 報錯
    apple.c3; // 報錯
  }
};

3.2 當所在類類型與形參類型不同, 但有繼承關系時

  • 如果繼承時的訪問控制符是public, 那么可以訪問父類的public和protected成員
  • 如果繼承時的訪問控制符是protected, 那么可以訪問父類的public和protected成員
  • 如果繼承時的訪問繼承父是private, 那么父類的所有類型成員都無法訪問
//在每個Fruit中變量的定義順序都是a,b,c <-> private, protected, public
class Fruit1 {
private: 
  int a1;
protected:
  int b1;
public:
  int c1;
};

class Fruit2 {
private:
  int a2; 
protected:
  int b2;
public:
  int c2;
};

class Fruit3 {
private:
  int a3;
protected:
  int b3;
public:
  int c3;
};

class Apple : public Fruit1, protected Fruit2, private Fruit3 {
};

class ApplePear:Apple { //Apple與Fruit3的繼承關系時private的, ApplePear是無法獲知該繼承關系, 也就無法繼承Fruit3中的值
public:
  void sale(Apple& apple){
    apple.a1; // 報錯
    apple.b1; // 可以訪問
    apple.c1; // 可以訪問

    apple.a2; // 報錯
    apple.b2; // 可以訪問
    apple.c2; // 可以訪問
    
    apple.a3; // 報錯
    apple.b3; // 報錯
    apple.c3; // 報錯
  }
};

4 內(nèi)部類問題

如果一個類是另一個類的內(nèi)部類, 那么外部類的任何繼承關系都是對內(nèi)部類可見的, 也就不再受public, protected以及private的限制了

class Fruit{
  class Apple{
    //無論Fruit是public, protected還是private, 都在此處可見的
  };
};
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