C++ 类访问控制探讨

#include <iostream>
using namespace std;
class A{
 public:
    A(int i_,int j_)
     {
        i=i_;
        j=j_;
     }
void disp(A &a)
 {
         cout< <a.i<<endl<<a.j<<endl;
 }
 
private:
     int i;
     protected:
     int j;
 };

初看起来,倒是会产生疑问。为什么会这样,是否有bug?
仔细考究起来,我们其实可以这样看待类和对象:
类是将数据成员和进行于其上的一系列操作(成员函数)封装在一起,注意:成员函数可以操作数据成员(可以称类中的数据成员为泛数据成员)!
对象是类的实例化,怎样理解实例化?其实每一个实例对象都只是对其中的数据成员初始化,内存映像中每个对象仅仅保留属于自己的那份数据成员副本。而成员函数对于整个类而言却是共享的,即一个类只保留一份成员函数。
那么每个对象怎样和这些可以认为是“分离”的成员函数发生联系,即成员函数如何操作对象的数据成员?记住this指针,无论对象通过(.)操作或者(->)操作调用成员函数,编译时刻,编译器都会将这种调用转换成我们常见的全局函数的形式,并且多出一个参数(一般这个参数放在第一个),然后将this指针传入这个参数。于是就完成了对象与成员函数的绑定(或联系).
实例化后就得到同一个类的多个不同的对象,既然成员函数共享的,那么成员函数就可以操作对象的数据成员。
问题是现在有多个对象,成员函数需要知道操作的是哪个对象的数据成员?
比如有对象obj1和obj2,都属于A类,A类有public成员函数foo()
如果obj1调用该函数,编译时会给foo函数传入this指针,obj1,foo中操作obj1自身的成员就不用任何修饰,直接访问,因为其中的数据成员自动根据this指针找到。
如果obj1调用该函数,同样可以访问同类的其他对象的数据成员!那么你需要做的是让foo函数知道是同类对象中哪个对象的数据成员,一个解决办法是传入同类其他对象的指针或引用,那么就可以操作同类其他对象的数据成员。
foo(A &obj)
这样定义,然后调用:obj1.foo(obj2)
就可以在obj1访问obj2的数据成员,而无论这些数据成员是private还是protected

int main(int argc, char* argv[])
{
A a(123,456);
A b(789,543);
a.disp(b);
b.disp(a);
return 0;
}
总结:C++的访问修饰符的作用是以类为单位,而不是以对象为单位。

通俗的讲,同类的对象间可以“互相访问”对方的数据成员,只不过访问途径不是直接访问.
步骤是:通过一个对象调用其public成员函数,此成员函数可以访问到自己的或者同类其他对象的public/private/protected数据成员和成员函数(类的所有对象共用),而且还需要指明是哪个对象的数据成员(调用函数的对象自己的成员不用指明,因为有this指针;其他对象的数据成员可以通过引用或指针间接指明)

C++中public,protected,private访问小结
第一:private,public,protected方法的访问范围.(public继承下)
private: 只能由该类中的函数、其友元函数访问,不能被任何其他访问,该类的对象也不能访问.
protected: 可以被该类中的函数、子类的函数、以及其友元函数访问,但不能被该类的对象访问
public: 可以被该类中的函数、子类的函数、其友元函数访问,也可以由该类的对象访问
注:友元函数包括两种:设为友元的全局函数,设为友元类中的成员函数

第二:类的继承后方法属性变化:
使用private继承,父类的所有方法在子类中变为private;
使用protected继承,父类的protected和public方法在子类中变为protected,private方法不变;
使用public继承,父类中的方法属性不发生改变;

再次提到:可以提供访问行为的主语为“函数”。
类体内的访问没有访问限制一说,即private函数可以访问public/protected/private成员函数或数据成员,同理,protected函数,public函数也可以任意访问该类体中定义的成员
public继承下,基类中的public和protected成员继承为该子类的public和protected成员(成员函数或数据成员),然后访问仍然按类内的无限制访问

有甚么办法可以简单地记住这许多的规则? 下文告诉你一个根本不需要记的办法。
顾名思义,private/public/protected 分别表示 私有/公开/保护,它们是一组用于访问权限控制的关键字。那么首先,需要澄清的一个关键点是,是要控制谁访问谁的权限?这个访问的主语(施事)是谁?宾语(受事)是谁?
我们经常听到这样的说法:
1)一个类友元可以访问该类的任何成员(包括成员变量及成员方法,下同)。
2)private成员只有该类自身可以访问,protected成员只有该类及其派生类可以访问,public成员所有的人都可以访问。
宾语(受事)是谁这一点很明确,是类的成员(包括成员变量及成员方法)。主语(施事)是谁?这是让大家发生混淆的关键点。也是这个说法中含糊不清的地方。
想清楚一点,其实主语(施事)指的是一个函数,而不是类(当然更不是变量)。private/public/protected要控制的是一个函数(施事)对一个类的成员(包括成员变量及成员方法)的访问权限。因此比较完整的说法是:
1)一个类友元(包含友元函数或者友元类的所有成员函数)可以访问该类的任何成员(包括成员变量及成员方法)。
2)除去友元外,private成员只有该类自身的成员函数可以访问,protected成员只有该类的成员函数及其派生类的成员函数可以访问,public成员则所有的函数都可以访问。
也就是说,当我们说一个类可以访问XXX,其实暗指这个类的成员函数可以访问XXX。了解了这一点,外加一条显而易见的规则,上面的问题就不难回答了。这条规则是:
3)派生类在继承时可削弱成员的访问权限(通过protected/private修饰)。例如上面的例子class P : protected O {…}; 那么某个函数通过类P访问O中成员时,该函数对类O中的public成员只有protected权限。
补充:有一种技术叫Member Spy(类成员间谍),通过该技术派生类可将基类的protected成员修改为public权限。这种技术用到了using关键字。举例如下:
class A
{
protected:
 int m_data;
};
class SpyA : public A
{
public:
 using A::m_data;
};

void TestSpy(A* pA)
{
 SpyA* pSpyA = static_cast(pA);
 // 强制转换A为SpyA,这要求SpyA没有成员变量且没有重载A中的虚函数。
 // 现在你可以通过pSpyA访问m_data了。例如:int data = pSpyA->m_data;
}
由于这种技术用到了强制类型转换,当谨慎使用。

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  1. Anonymous 2012-09-06
    @17:38 Reply

    写的很好,比较透彻

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