[C++知识库]c++ 专题 2 面向对象：类的访问权限

写在前面：

对于访问权限，必须明确一点：每个类负责定义各自的接口；要想与类的对象交互必须使用该类的接口，即使这个对象是派生类的基类部分也是如此。

对类的访问可以分为三类：用户，类的实现者，派生类；

• 用户使用类的对象，只能访问类的公有成员；
• 类的实现者负责编写类的成员，能访问类的公有部分，受保护部分以及私有部分；
• 派生类除了作为派生类的实现者（访问派生类的公有部分，受保护部分以及私有部分）之外还能够访问基类的公有部分以及受保护部分；

考虑：派生类无法访问基类对象的受保护成员，派生类可以访问派生类对象中基类的受保护成员；
说明：这句话的表述是正确的。首先，对于类的继承，派生类会继承基类的的成员，使得这些成员作为派生类的成员。然而继承并不代表具有访问权限，这些成员的访问权限是由基类定义的。对于后半句，指的是派生类能够访问派生类成员（从基类继承来的受保护成员），本质是类对自己成员的访问权限；对于前半句，指的是派生类无法访问基类成员，本质是类对其他类成员的访问权限；

class Base{
protected:
    int a;
};
class Derived:public Base{
public:
    void fun1(Base A){cout<<A.a<<endl;};      //不能访问
    void fun2(Derived B){cout<<B.a<<endl;};   //能访问
    void fun3(){cout<<a<<endl;};              //能访问
    
};

对于访问说明符：

成员访问说明符的作用：将类的成员声明为公有的，私有的，受保护的；

派生访问说明符的作用：指定从基类中继承来的成员是否对派生类的用户可见；

• 如果派生类的继承是公有的，则继承原有的成员访问说明符；
• 如果派生类的继承是私有的，则基类成员在派生类中都是私有的；
• 如果派生类的继承是受保护的，则基类成员在派生类中都是受保护的；

说明：每个类通过成员访问说明符定义自己成员的访问权限，而不可能通过其他类包括派生类来改变自己成员的访问权限，即类的成员访问权限与派生访问说明符无关。派生访问说明符可以理解为是，对于从基类中继承来的成员，作为派生类的成员，其访问权限由派生访问说明符指定，即这些成员的访问权限受到两个因素影响：

• 基类中该成员的访问说明符；
• 派生列表中的访问说明符；

class Base{
public:
    int a;
protected:
    int b;
};
class DerivedPublic:public Base{
    void fun1(){cout<<b<<endl;};    //正确
};
class DerivedPrivate:private Base{  
    void fun2(){cout<<b<<endl;};     //正确
};
class Derived_DerivedPublic:public DerivedPublic{
    void fun3(){cout<<b<<endl;};     //正确，Base::b 在 DerivedPublic 是受保护的
};
class Derived_DerivedPrivate:public DerivedPrivate{
    void fun4(){cout<<b<<endl;};     //错误，Base::b 在 DerivedPrivate 是私有的
};
int main(){
    DerivedPublic A;
    DerivedPrivate B;
    cout<<A.a<<endl;     //正确，Base::a 在 DerivedPublic 是公有的
    cout<<B.a<<endl;     //错误，Base::a 在 DerivedPrivate 是私有的
};

改变个别成员的可访问性：可以使用 using 改变某个成员的派生访问权限；

class Base{
public:
    int a;
};
class Derived:private Base{   //private 继承 
public:
	using Base::a;   //将 a 声明为公有的
};

对于友元：可以将类或函数声明为其他类的友元，以此来访问其他类的成员，包括公有，受保护，私有。

需要注意的是：

• 友元关系不能传递，不能继承；

• 关键字 friend 仅仅指定了访问权限而不等于函数声明，一般的，在指定为友元前应该先声明类或函数；

• 不能把其他类的私有成员函数声明为友元；

• 声明重载函数作为友元，需要对这组函数的每一个分别声明；

class BaseFriend;
class Base{
protected:
    int a;
    friend BaseFriend;
};
class DerivedFriend;
class Derived:public Base{
private:
    int b;
    friend DerivedFriend;
};
class BaseFriend{
public:
    void fun1(Base A){ cout<<A.a<<endl;};    //正确：友元 BaseFriend 能访问 Base 的受保护成员
    void fun2(Derived B){cout<<B.b<<endl;};  //错误：友元 BaseFriend 无法访问 Base 的派生类 Derived 的私有成员
    void fun3(Derived B){cout<<B.a<<endl;};  //正确：友元 BaseFriend 能访问 Base 内嵌在派生类 Derived 中的成员
};
class DerivedFriend{
public:
    void fun4(Base A){cout<< A.a<<endl;};  //错误：友元 DerivedFriend 无法访问 Derived 的基类对象 Base 的受保护成员
};

//对于 fun2，友元的关系不能继承；
//对于 fun4，每个类负责定义各自的接口；
//对于 fun3，友元对基类的可访问性包括了对内嵌在其派生类的基类成员的访问；

struct 和 class 的区别：

? 二者的唯一区别在于所属成员的默认权限上

• 对于成员访问说明符：class 默认是 private，struct 默认是 public；
• 对于派生访问说明符：class 默认是 private 继承，struct 默认是 public；