C++中protected的访问控制作用

一、protected的基本概念

C++中访问控制是通过public、private和protected三种关键字来实现的。protected关键字的作用是将类的数据成员和成员函数区分为三种访问类型,分别是public、protected和private三种访问类型。其中,protected成员只有在派生类或子类中才能访问。这样做的目的是为了让子类可以访问父类的关键成员,而不必将它们暴露给其他对象。

二、protected的使用方法

在C++中使用protected关键字的方法很简单,只需要在类体中将需要保护的成员或函数定义为protected即可。以下是一个简单的代码示例:

class Parent {
protected:
    int protected_var; // protected数据成员
    void protected_func(); // protected成员函数
};

在上面的代码中,protected_var和protected_func都是保护类型,只有Parent及其子类可以访问它们。

三、protected的作用

1、继承

使用protected关键字时,父类的成员函数和数据成员可以被其子类继承并使用。在子类中,protected成员可以被访问和使用,但在其他类中,无法直接访问protected成员。以下是一个简单的继承示例:

class Parent {
protected:
    int protected_var;
    void protected_func();
};

class Child : public Parent {
public:
    void access_protected() {
        protected_var = 0; // 子类可以访问父类的protected数据成员
        protected_func(); // 子类可以访问父类的protected成员函数
    }
};

在上面的代码中,子类Child继承了父类Parent中的protected成员,access_protected函数可以访问Parent类中的protected_var和protected_func。

2、多态

使用protected关键字时,可以实现多态功能,即基类指针可以引用和操作派生类的对象,这样能够简化代码并提高程序的可维护性。以下是一个多态的示例:

class Parent {
protected:
    int protected_var;
    void protected_func();
public:
    virtual void f() { // 基类虚函数
        cout << "Parent" << endl;
    }
};

class Child : public Parent {
public:
    void f() override { // 派生类的虚函数
        cout << "Child" << endl;
    }
};

int main() {
    Parent* p = new Child(); // 基类指针指向派生类对象
    p->f(); // 输出"Child"
    delete p;
    return 0;
}

在上面的代码中,Parent类中定义了虚函数f,其派生类Child中对f进行了重写,然后基类指针通过new建立Child对象,并指向该对象。最后输出的结果是"Child",说明基类的虚函数引用了派生类的对象。

3、可扩展性

使用protected关键字可以增加程序的可扩展性。当我们需要添加新的功能时,我们可以通过继承和重写基类的protected成员函数或数据成员来实现。这样就不会影响程序中原有部分,提高了程序的可维护性和可扩展性。

四、总结

在C++中,protected关键字的作用是将类的数据成员和成员函数区分为三种访问类型,分别是public、protected和private三种访问类型。使用protected关键字时,父类的成员函数和数据成员可以被其子类继承并使用,可以实现多态功能,还能增加程序的可扩展性。在实际编程中,我们应该合理使用protected关键字,以提高程序的安全性和可维护性。

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