面试题：C++ 中类继承与派生的访问控制

Question

在 C++ 中，当一个类派生自另一个类时，有 public、private 和 protected 三种继承方式。请解释这三种继承方式下，基类成员在派生类中的访问权限有何不同，并举例说明。

Answer 1

1. public 继承

• 访问权限：基类的 public 成员在派生类中仍是 public 的，protected 成员在派生类中仍是 protected 的，private 成员在派生类中不可访问。
• 示例代码：

class Base {
public:
    int publicData;
protected:
    int protectedData;
private:
    int privateData;
};

class PublicDerived : public Base {
public:
    void accessMembers() {
        publicData = 10; // 正确，public 成员在派生类中可访问
        protectedData = 20; // 正确，protected 成员在派生类中可访问
        // privateData = 30; // 错误，private 成员在派生类中不可访问
    }
};

2. private 继承

• 访问权限：基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变成 private 的，private 成员在派生类中不可访问。
• 示例代码：

class PrivateDerived : private Base {
public:
    void accessMembers() {
        publicData = 10; // 正确，虽然基类 public 成员在派生类变为 private，但在类内可访问
        protectedData = 20; // 正确，基类 protected 成员在派生类变为 private，在类内可访问
        // privateData = 30; // 错误，private 成员在派生类中不可访问
    }
};

// 在类外使用 PrivateDerived
// PrivateDerived pd;
// pd.publicData = 10; // 错误，public 成员在派生类中变为 private，类外不可访问

3. protected 继承

• 访问权限：基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变成 protected 的，private 成员在派生类中不可访问。
• 示例代码：

class ProtectedDerived : protected Base {
public:
    void accessMembers() {
        publicData = 10; // 正确，基类 public 成员在派生类变为 protected，在类内可访问
        protectedData = 20; // 正确，基类 protected 成员在派生类仍为 protected，在类内可访问
        // privateData = 30; // 错误，private 成员在派生类中不可访问
    }
};

class FurtherDerived : public ProtectedDerived {
public:
    void accessMembers() {
        publicData = 10; // 正确，基类 public 成员经 protected 继承后在 FurtherDerived 中是 protected 的，在类内可访问
        protectedData = 20; // 正确，基类 protected 成员经 protected 继承后在 FurtherDerived 中是 protected 的，在类内可访问
    }
};