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C++使用技巧(二十):再学public、protected及private用法

news 来源：原创 2024/9/21 17:59:03

1、类的封装与继承

类的一个特征就是封装，public和private作用就是实现这一目的。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。

类的另一个特征就是继承，protected的作用就是实现这一目的。protected成员可以被派生类对象访问，不能被用户代码（类外）访问。

案例：

#include<iostream>
#include<assert.h>
#include <cstdlib>  //system("pause");
#include <unistd.h>
using namespace std;
class A
{
    public:
        int a;
        A()
        {
            a1 = 1;
            a2 = 2;
            a3 = 3;
            a = 4;
        }
        void fun(int x1,int x2,int x3,int x4)
        {
            cout << a+x1 << endl;    //正确
            cout << a1+x2 << endl;   //正确
            cout << a2+x3 << endl;   //正确，类内访问
            cout << a3+x4 << endl;   //正确，类内访问
        }
    public:
        int a1;
    protected:
        int a2;
    private:
        int a3;
};

int main()
{
    
    A itema;
    itema.fun(-2,3,4,-6);//调用类函数
    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"); //windows
    pause();//在linux系统下实现保留控制台的效果
    return 0;
}

运行：

g++ p_p.cc -o test
./test

2
4
6
-3

继承有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。

#include <iostream>
#include <assert.h>
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+2022;
    }
    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、demo补充

C++ 类 & 对象：
声明类的对象，就像声明基本类型的变量一样。下面的语句声明了类 Box 的两个对象：

Box Box1;          // 声明 Box1，类型为 Box
Box Box2;          // 声明 Box2，类型为 Box

对象 Box1 和 Box2 都有它们各自的数据成员。需要注意的是，私有的成员和受保护的成员不能使用直接成员访问运算符 (.) 来直接访问。

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      double length;   // 长度
      double breadth;  // 宽度
      double height;   // 高度
      // 成员函数声明
      double get(void);
      void set( double len, double bre, double hei );
};
// 成员函数定义   
double Box::get(void)
{
    return length * breadth * height;
}
 
 //指定无返回的函数参数
void Box::set( double len, double bre, double hei)
{
    length = len;
    breadth = bre;
    height = hei;
}
int main( )
{
   Box Box1;        // 声明 Box1，类型为 Box
   Box Box2;        // 声明 Box2，类型为 Box
   Box Box3;        // 声明 Box3，类型为 Box
   double volume = 0.0;     // 用于存储体积
 
   // box 1 详述
   Box1.height = 5.0; 
   Box1.length = 6.0; 
   Box1.breadth = 7.0;
 
   // box 2 详述
   Box2.height = 10.0;
   Box2.length = 12.0;
   Box2.breadth = 13.0;
 
   // box 1 的体积
   volume = Box1.height * Box1.length * Box1.breadth;
   cout << "Box1 的体积：" << volume <<endl;
 
   // box 2 的体积
   volume = Box2.height * Box2.length * Box2.breadth;
   cout << "Box2 的体积：" << volume <<endl;
 
 
   // box 3 详述 设置指定函数参数
   Box3.set(16.0, 8.0, 12.0); //Box3的
   //相当于公式已经写好，这里只需要调用写好的公式，void函数保证参数的对应输入即可，不用类似Box1.height这里的写法了
   volume = Box3.get(); //Box3的
   cout << "Box3 的体积：" << volume <<endl;
   return 0;
}

继承：
当创建一个类时，您不需要重新编写新的数据成员和成员函数，只需指定新建的类继承了一个已有的类的成员即可。这个已有的类称为基类，新建的类称为派生类。
案例：

// 基类
class Animal {
    // eat() 函数
    // sleep() 函数
};


//派生类
class Dog : public Animal {
    // bark() 函数
};

一个类可以派生自多个类，这意味着，它可以从多个基类继承数据和函数。定义一个派生类，我们使用一个类派生列表来指定基类。类派生列表以一个或多个基类命名，形式如下：

class derived-class: access-specifier base-class

其中，访问修饰符 access-specifier 是 public、protected 或 private 其中的一个，base-class 是之前定义过的某个类的名称。如果未使用访问修饰符 access-specifier，则默认为 private。

假设有一个基类 Shape，Rectangle 是它的派生类，如下所示：

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
// 基类
class Shape 
{
   public:
      void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
   protected:
      int width;
      int height;
};
 
// 派生类
class Rectangle: public Shape
{
   public:
      int getArea()
      { 
         return (width * height); 
      }
};
 
int main(void)
{
   Rectangle Rect;
 
   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);
 
   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
 
   return 0;
}

继承类型
当一个类派生自基类，该基类可以被继承为 public、protected 或 private 几种类型。继承类型是通过上面讲解的访问修饰符 access-specifier 来指定的。

我们几乎不使用 protected 或 private 继承，通常使用 public 继承。当使用不同类型的继承时，遵循以下几个规则：

公有继承（public）：当一个类派生自公有基类时，基类的公有成员也是派生类的公有成员，基类的保护成员也是派生类的保护成员，基类的私有成员不能直接被派生类访问，但是可以通过调用基类的公有和保护成员来访问。
保护继承（protected）： 当一个类派生自保护基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的保护成员。
私有继承（private）：当一个类派生自私有基类时，基类的公有和保护成员将成为派生类的私有成员。

多继承
多继承即一个子类可以有多个父类，它继承了多个父类的特性。

C++ 类可以从多个类继承成员，语法如下：

class <派生类名>:<继承方式1><基类名1>,<继承方式2><基类名2>,…
{
<派生类类体>
};

其中，访问修饰符继承方式是 public、protected 或 private 其中的一个，用来修饰每个基类，各个基类之间用逗号分隔，如上所示。现在让我们一起看看下面的实例：

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
// 基类 Shape
class Shape 
{
   public:
      void setWidth(int w)
      {
         width = w;
      }
      void setHeight(int h)
      {
         height = h;
      }
   protected:
      int width;
      int height;
};
 
// 基类 PaintCost
class PaintCost 
{
   public:
      int getCost(int area)
      {
         return area * 70;
      }
};
 
// 派生类
class Rectangle: public Shape, public PaintCost
{
   public:
      int getArea()
      { 
         return (width * height); 
      }
};
 
int main(void)
{
   Rectangle Rect;
   int area;
 
   Rect.setWidth(5);
   Rect.setHeight(7);
 
   area = Rect.getArea();
   
   // 输出对象的面积
   cout << "Total area: " << Rect.getArea() << endl;
 
   // 输出总花费
   cout << "Total paint cost: $" << Rect.getCost(area) << endl;
 
   return 0;
}

参考：https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-classes-objects.html

其他：

  1. void test(){}

  2. void test(void){}

  3. void test(void *){}

1和2是相同的，表示test函数不接受任何参数，无论在c还是c++中如果函数不接受参数用2的方式书写是一种良好的习惯

3表示test函数接受一个指针类型的参数，无论是什么指针，只要是指针就可以传入

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