当我还在用 C++ 做主要开发语言的最后几年，我已经不大用 protected 了。从箱底翻出曾经钟爱的一本书：《C++语言的设计和演化》，中文版 235 页这样记录:
“ ... Mark Linton 顺便到我的办公室来了一下，提出了一个使人印象深刻的请求，要求提供第三个控制层次，以便能支持斯坦福大学正在开发的 Interviews 库中所使用的风格。我们一起揣测，创造出单词 protected 以表示类里的一些成员，...”
“... Mark 是 Interviews 的主要设计师。他的有说服力的争辩是基于实际经验和来自真实代码的实例。...”
“...大约五年之后，Mark 在 Interviews 里禁止了 protected 数据成员，因为它们已经变成许多程序错误的根源...”
我不喜欢 protected ，但是今天，我偶尔用一下 C++ 时，不再有那么多洁癖。反正很难用 C++ 做出稳定的设计，那么，爱怎么用就怎么用吧。关键是别用 C++ 做特别核心的东西就成了。
今天，碰到一个跟 protected 有关的问题，小郁闷了一下。觉得可以写写。这个倒是个基本问题，貌似以前很熟悉。毕竟很多年不碰了，对 C++ 语法有点生疏。
小时候，我一度以为这样的代码是不合法的。
因为我担心在 foo::foobar 中不能访问 f 的私有成员变量 a。
后来我明白了，所谓私有，是针对类的，而不是具体的对象。
但是今天碰到另一个问题，让我愣了一下。
这次，在 foobar::bar 里，访问 this 的 a 成员允许，但 f 的 a 成员却被禁止了。
因为 foo::a 对 foobar 是 protected 的，foobar 的成员函数可以访问自己的 a ，但是对于 foo 指针，就禁止了。
想了一下，解决方案是。
很坏味道。不过也不太所谓了。
初学C++的朋友经常在类中看到public，protected，private以及它们在继承中表示的一些访问范围，很容易搞糊涂。今天本文就来十分分析一下C++中public、protected及private用法。相信对于大家深入掌握C++程序设计会有很大的帮助。
这里我们首先要明白下面几点。
1.类的一个特征就是封装，public和private作用就是实现这一目的。所以：
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。
2.类的另一个特征就是继承，protected的作用就是实现这一目的。所以：
protected成员可以被派生类对象访问，不能被用户代码（类外）访问。
现来看看如下示例：
#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，类内访问 cout << a3 << endl; //正确，类内访问 }public: int a1;protected: int a2;private: int a3;};int main(){ A itema; 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"); return 0;}
继承中的特点：
先记住：不管是否继承，上面的规则永远适用！
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。
再来看看以下代码：
1.public继承
代码如下：
#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; } 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.protected继承：
代码如下：
#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 : protected A{public: int a; B(int i){ A(); a = i; } void fun(){ cout << a << endl; //正确，public成员。 cout << a1 << endl; //正确，基类的public成员，在派生类中变成了protected，可以被派生类访问。 cout << a2 << endl; //正确，基类的protected成员，在派生类中还是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; //正确。public成员 cout << b.a1 << endl; //错误，protected成员不能在类外访问。 cout << b.a2 << endl; //错误，protected成员不能在类外访问。 cout << b.a3 << endl; //错误，private成员不能在类外访问。 system("pause"); return 0;}
3.private继承：
代码如下：
#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 : private A{public: int a; B(int i){ A(); a = i; } void fun(){ cout << a << endl; //正确，public成员。 cout << a1 << endl; //正确，基类public成员,在派生类中变成了private,可以被派生类访问。 cout << a2 << endl; //正确，基类的protected成员，在派生类中变成了private,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; //正确。public成员 cout << b.a1 << endl; //错误，private成员不能在类外访问。 cout << b.a2 << endl; //错误, private成员不能在类外访问。 cout << b.a3 << endl; //错误，private成员不能在类外访问。 system("pause"); return 0;}
通过以上的代码都备有较为详尽的注释，读者应该能够理解。仔细看代码中派生类B中定义了和基类同名的成员a，此时基类的a仍然存在，可以验证。
int main(){ cout << sizeof(A) << endl; cout << sizeof(B) << endl; system("pause"); return 0;}
输出：
16
20
所以派生类包含了基类所有成员以及新增的成员，同名的成员被隐藏起来，调用的时候只会调用派生类中的成员。
如果要调用基类的同名成员，可以用以下方法：
int main(){ B b(10); cout << b.a << endl; cout << b.A::a << endl; system("pause"); return 0;}
输出：
10
4
记得这里是在类外访问，而a在基类中是public，所以继承方式应该为public，使得a在派生类中仍然为public，在类外可以访问。
感兴趣的读者可以调试运行一下本文实例，加深印象的同时还会有新的收获。
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发表于 2017-6-12 20:58:15
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