面试题：C++访问控制与继承中的细节

Question

在C++的继承体系中，当基类的成员具有不同的访问控制属性（public、private、protected），且以public、private、protected三种不同方式继承时，派生类对基类成员的访问权限会发生怎样的变化？请详细说明每种情况，并解释为什么会有这样的变化。

Answer 1

1. 以public方式继承

• 基类public成员：在派生类中仍然是public成员。这是因为public继承意味着“是一个”的关系，派生类对象应该具有与基类对象相同的对外接口，所以基类的public成员在派生类中保持其public属性，这样派生类对象可以像基类对象一样直接访问这些成员。
• 基类protected成员：在派生类中变为protected成员。protected成员对于基类自身和派生类是可见的，但对于外部代码不可见。在public继承下，为了保证派生类内部可以访问这些成员，同时又限制外部代码的访问，所以将其变为protected。
• 基类private成员：在派生类中不可访问。private成员是基类的内部实现细节，即使通过继承，派生类也不应该直接访问基类的private成员，这符合封装的原则，保证了基类的实现细节对派生类的隐藏。

2. 以private方式继承

• 基类public成员：在派生类中变为private成员。private继承表示派生类只是使用了基类的实现，而不是“是一个”基类对象。将基类的public成员变为private，使得这些成员只能在派生类内部访问，外部代码无法访问，这有助于隐藏基类的接口，仅让派生类自己使用基类的功能。
• 基类protected成员：在派生类中变为private成员。同样，为了将基类的实现细节限制在派生类内部，protected成员也变为private，派生类内部可以访问，但外部无法访问。
• 基类private成员：在派生类中不可访问。原因同public继承，private成员是基类的私有实现，不应该被派生类直接访问。

3. 以protected方式继承

• 基类public成员：在派生类中变为protected成员。protected继承介于public和private继承之间，它表示派生类对象不是完全与基类对象有相同的对外接口，但派生类及其派生类可以访问这些成员。所以将基类public成员变为protected，使得这些成员对于派生类及其派生类可见，而对外部代码不可见。
• 基类protected成员：在派生类中仍然是protected成员。保持其protected属性，确保派生类及其派生类可以访问这些成员，同时限制外部代码的访问。
• 基类private成员：在派生类中不可访问。理由与上述两种继承方式相同，private成员是基类的私有实现，不能被派生类直接访问。