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c++的继承是如何工作的 public、private、protected继承详解【OOP核心】

裘德小鎮的故事

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发布时间:2025-12-20 09:35:03

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来源于php中文网

原创

C++继承通过public、protected、private三种方式控制基类成员在派生类内外的访问权限:public继承保持原访问级别并支持is-a关系;protected继承将基类public/protected成员降为protected,限制外部访问;private继承全转为private,仅用于实现复用,不建立类型关系。

c++的继承是如何工作的 public、private、protected继承详解【oop核心】

继承是C++面向对象编程的核心机制,它决定了基类成员在派生类中的可访问性以及对外的可见性。关键不在于“能不能用”,而在于“谁能看到、谁能调用、谁能继承”。public、private、protected 继承的本质,是控制基类成员在派生类内部和派生类外部(包括进一步的派生类)的访问权限边界。

public 继承:最常用,“是”关系的自然表达

这是最符合“is-a”语义的继承方式。派生类对象可以被当作基类对象使用(支持向上转型),基类的 public 成员在派生类中仍为 public,protected 成员仍为 protected,private 成员不可访问(但依然存在)。

  • 派生类内部:可访问基类的 public 和 protected 成员;不能访问 private 成员
  • 派生类对象在外部:只能调用其 public 成员(包括从基类继承来的 public 成员)
  • 进一步派生:若 C 继承自 B(public),B 继承自 A(public),则 C 能访问 A 的 public/protected 成员,且 C 的对象可隐式转为 A*

protected 继承:限制对外暴露,“内部可用,外部不可见”

基类的所有 public 和 protected 成员,在派生类中都变成 protected;private 成员依然不可访问。这意味着:派生类自己能用这些成员,但派生类的对象在外部无法直接调用它们,而且后续派生类也只能以 protected 方式继续继承(不能再变回 public)。

  • 派生类内部:可访问原基类的 public 和 protected 成员(现在都是 protected)
  • 派生类对象在外部:不能通过对象或指针调用任何从基类继承来的接口(因为它们已不是 public)
  • 进一步派生:子类只能访问这些成员,但无法再将它们开放给更外层——切断了“is-a”的公共接口链

private 继承:实现复用而非抽象,“用到了,但不是它”

基类所有 public 和 protected 成员在派生类中全部变为 private。这本质上是一种“组合+私有实现复用”的替代写法,强调“我用了你的代码,但我跟你的类型无关”。不支持向上转型,也不体现 is-a 关系。

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  • 派生类内部:可访问原基类的 public/protected 成员(现在是 private)
  • 派生类对象在外部:完全不可见基类接口;不能转为基类指针/引用
  • 进一步派生:子类无法访问这些成员(因为它们在直接父类中已是 private)
  • 适用场景:当只想复用基类的实现逻辑,又不想暴露其接口或建立类型关系时(现代 C++ 更倾向用组合代替 private 继承)

访问权限与继承方式的交叉影响(关键细节)

一个成员能否被访问,取决于两个因素:它在基类中的原始访问限定符(public/protected/private),以及继承方式(public/protected/private)。例如:

  • 基类中 protected 成员 + public 继承 → 派生类中仍是 protected
  • 基类中 public 成员 + protected 继承 → 派生类中变为 protected
  • 基类中 public 成员 + private 继承 → 派生类中变为 private
  • 无论哪种继承方式,基类的 private 成员在派生类中都不可访问(但占用对象内存)

记住:继承方式不改变基类 private 成员的不可访问性,只调整 public/protected 成员在派生类作用域中的新访问级别。

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