面试题：C++类单继承中成员访问权限的变化

Question

在C++的单继承体系下，假设基类有不同访问权限（public、protected、private）的成员变量和成员函数，当以public、protected、private三种不同方式继承时，派生类对基类各成员的访问权限会如何变化？请举例说明。

Answer 1

1. public继承
   • 基类public成员：在派生类中仍为public成员。
   • 基类protected成员：在派生类中仍为protected成员。
   • 基类private成员：在派生类中不可访问。
   • 示例代码：

#include <iostream>

class Base {
public:
    int publicVar;
    void publicFunc() { std::cout << "Base public function" << std::endl; }
protected:
    int protectedVar;
    void protectedFunc() { std::cout << "Base protected function" << std::endl; }
private:
    int privateVar;
    void privateFunc() { std::cout << "Base private function" << std::endl; }
};

class PublicDerived : public Base {
public:
    void accessBaseMembers() {
        publicVar = 10;
        publicFunc();
        protectedVar = 20;
        protectedFunc();
        // privateVar = 30; // 编译错误，无法访问基类private成员
        // privateFunc(); // 编译错误，无法访问基类private成员
    }
};

int main() {
    PublicDerived pd;
    pd.publicVar = 100;
    pd.publicFunc();
    // pd.protectedVar = 200; // 编译错误，外部无法访问protected成员
    // pd.protectedFunc(); // 编译错误，外部无法访问protected成员
    return 0;
}

2. protected继承
   • 基类public成员：在派生类中变为protected成员。
   • 基类protected成员：在派生类中仍为protected成员。
   • 基类private成员：在派生类中不可访问。
   • 示例代码：

#include <iostream>

class Base {
public:
    int publicVar;
    void publicFunc() { std::cout << "Base public function" << std::endl; }
protected:
    int protectedVar;
    void protectedFunc() { std::cout << "Base protected function" << std::endl; }
private:
    int privateVar;
    void privateFunc() { std::cout << "Base private function" << std::endl; }
};

class ProtectedDerived : protected Base {
public:
    void accessBaseMembers() {
        publicVar = 10;
        publicFunc();
        protectedVar = 20;
        protectedFunc();
        // privateVar = 30; // 编译错误，无法访问基类private成员
        // privateFunc(); // 编译错误，无法访问基类private成员
    }
};

int main() {
    ProtectedDerived pd;
    // pd.publicVar = 100; // 编译错误，外部无法访问protected成员
    // pd.publicFunc(); // 编译错误，外部无法访问protected成员
    return 0;
}

3. private继承
   • 基类public成员：在派生类中变为private成员。
   • 基类protected成员：在派生类中变为private成员。
   • 基类private成员：在派生类中不可访问。
   • 示例代码：

#include <iostream>

class Base {
public:
    int publicVar;
    void publicFunc() { std::cout << "Base public function" << std::endl; }
protected:
    int protectedVar;
    void protectedFunc() { std::cout << "Base protected function" << std::endl; }
private:
    int privateVar;
    void privateFunc() { std::cout << "Base private function" << std::endl; }
};

class PrivateDerived : private Base {
public:
    void accessBaseMembers() {
        publicVar = 10;
        publicFunc();
        protectedVar = 20;
        protectedFunc();
        // privateVar = 30; // 编译错误，无法访问基类private成员
        // privateFunc(); // 编译错误，无法访问基类private成员
    }
};

int main() {
    PrivateDerived pd;
    // pd.publicVar = 100; // 编译错误，外部无法访问private成员
    // pd.publicFunc(); // 编译错误，外部无法访问private成员
    return 0;
}