面试题：C++ 类定义中的访问控制与成员函数

Question

请解释 C++ 类中 public、private 和 protected 访问修饰符的作用。假设有一个名为 `Circle` 的类，包含半径 `radius` 作为私有成员变量，以及用于设置和获取半径的成员函数。请写出该类的定义以及成员函数的实现。

Answer 1

1. 访问修饰符作用

• public：
  • 被声明为 public 的成员（成员变量和成员函数）在类的外部可以被直接访问。例如，在创建类的对象后，可以通过对象名直接访问 public 成员。这通常用于提供类的外部接口，使得其他代码能够与该类进行交互。
• private：
  • private 成员只能在类的内部被访问。这意味着类的成员函数可以访问 private 成员变量和调用 private 成员函数，但在类的外部，无论是通过对象还是其他方式都无法直接访问 private 成员。private 修饰符用于隐藏类的实现细节，防止外部代码随意修改类的内部状态，从而保证数据的安全性和一致性。
• protected：
  • protected 成员与 private 成员类似，在类的内部可以被访问。不同之处在于，protected 成员在类的派生类（子类）中也可以被访问，而 private 成员在派生类中是不可访问的。protected 修饰符通常用于在基类中定义一些成员，这些成员对于派生类的实现是有用的，但不希望在类的外部被直接访问。

2. Circle 类的定义及成员函数实现

class Circle {
private:
    double radius;

public:
    // 设置半径的函数
    void setRadius(double r) {
        if (r >= 0) {
            radius = r;
        } else {
            // 这里可以选择抛出异常或者进行其他错误处理
            radius = 0;
        }
    }

    // 获取半径的函数
    double getRadius() const {
        return radius;
    }
};