Was ist der Unterschied zwischen öffentlicher, privater und geschützter Vererbung?

Question

Was ist der Unterschied zwischen public, private und protected Vererbung in C ++?

Answer 1

class A 
{
    public:
       int x;
    protected:
       int y;
    private:
       int z;
};

class B : public A
{
    // x ist öffentlich
    // y ist geschützt
    // z ist von B aus nicht zugänglich
};

class C : protected A
{
    // x ist geschützt
    // y ist geschützt
    // z ist von C aus nicht zugänglich
};

class D : private A    // 'private' ist Standard für Klassen
{
    // x ist privat
    // y ist privat
    // z ist von D aus nicht zugänglich
};

WICHTIGER HINWEIS: Die Klassen B, C und D enthalten alle die Variablen x, y und z. Es geht nur um den Zugriff.

Zum Thema Verwendung von geschützter und privater Vererbung können Sie hier nachlesen.

Answer 2

Um diese Frage zu beantworten, möchte ich erst einmal die Accessoren des Mitglieds in meinen eigenen Worten beschreiben. Wenn Sie dies bereits wissen, springen Sie zum Abschnitt "weiter:".

Es gibt drei mir bekannte Accessoren: public, protected und private.

Lassen Sie uns:

class Base {
    public:
        int publicMember;
    protected:
        int protectedMember;
        private:
        int privateMember;
};

• Alles, was über Base Bescheid weiß, weiß auch, dass Base publicMember enthält.
• Nur die Kindern (und ihre Kinder) wissen, dass Base protectedMember enthält.
• Niemand außer Base weiß von privateMember.

Mit "Bescheid wissen", meine ich "das Vorhandensein anerkennen und somit darauf zugreifen können".

weiter:

Dasselbe passiert bei der öffentlichen, privaten und geschützten Vererbung. Betrachten wir eine Klasse Base und eine Klasse Child, die von Base erbt.

• Bei einer öffentlichen Vererbung weiß alles, was über Base und Child Bescheid weiß, dass Child von Base erbt.
• Bei einer geschützten Vererbung wissen nur Child und seine Kinder, dass sie von Base erben.
• Bei einer privaten Vererbung weiß niemand außer Child von der Vererbung.

Answer 3

Diese drei Schlüsselwörter werden auch in einem völlig anderen Kontext verwendet, um das Sichtbarkeitsvererbungsmodell festzulegen.

In dieser Tabelle werden alle möglichen Kombinationen der Komponentendeklaration und des Vererbungsmodells zusammengefasst und der resultierende Zugriff auf die Komponenten präsentiert, wenn die Unterklasse vollständig definiert ist.

Die obige Tabelle wird folgendermaßen interpretiert (schauen Sie sich die erste Zeile an):

wenn eine Komponente als public deklariert ist und ihre Klasse als public geerbt wird, ist der resultierende Zugriff public.

Ein Beispiel:

 class Super {
    public:      int p;
    private:     int q;
    protected:   int r;
 };

 class Sub : private Super {};

 class Subsub : public Sub {};

Der resultierende Zugriff für die Variablen p, q, r in der Klasse Subsub ist none.

Ein weiteres Beispiel:

class Super {
    private:     int x;
    protected:   int y;
    public:      int z;
 };
class Sub : protected Super {};

Der resultierende Zugriff für die Variablen y, z in der Klasse Sub ist protected und für die Variable x ist none.

Ein detaillierteres Beispiel:

class Super {
private:
    int storage;
public:
    void put(int val) { storage = val;  }
    int  get(void)    { return storage; }
};
int main(void) {
    Super object;

    object.put(100);
    object.put(object.get());
    cout << object.get() << endl;
    return 0;
}

Jetzt definieren wir eine Unterklasse:

class Sub : Super { };

int main(void) {
    Sub object;

    object.put(100);
    object.put(object.get());
    cout << object.get() << endl;
    return 0;
}

Die definierte Klasse mit dem Namen Sub, die eine Unterklasse der Klasse Super ist oder dass die Klasse Sub von der Klasse Super abgeleitet ist. Die Klasse Sub führt weder neue Variablen noch neue Funktionen ein. Bedeutet das, dass jedes Objekt der Klasse Sub alle Merkmale nach der Klasse Super erbt und tatsächlich eine Kopie der Objekte einer Klasse Super ist?

Nein. Das tut es nicht.

Wenn wir den folgenden Code kompilieren, erhalten wir nichts als Kompilierungsfehler, die besagen, dass die Methoden put und get nicht zugänglich sind. Warum?

Wenn wir den Sichtbarkeitsspezifizierer auslassen, nimmt der Compiler an, dass wir die sogenannte private Vererbung anwenden wollen. Das bedeutet, dass alle öffentlichen Oberklassenkomponenten in einen privaten Zugriff umgewandelt werden, private Oberklassenkomponenten überhaupt nicht zugänglich sein werden. Das bedeutet folglich, dass Sie Letztere nicht innerhalb der Unterklasse verwenden dürfen.

Wir müssen dem Compiler mitteilen, dass wir die zuvor verwendete Zugriffspolitik beibehalten möchten.

class Sub : public Super { };

Lassen Sie sich nicht täuschen: Das bedeutet nicht, dass private Komponenten der Super Klasse (wie die Speichervariable) sich auf magische Weise in öffentliche verwandeln. Private Komponenten bleiben private, public bleiben public.

Objekte der Klasse Sub können "fast" die gleichen Dinge tun wie ihre älteren Geschwister, die aus der Klasse Super erstellt wurden. "Fast" weil die Tatsache, eine Unterklasse zu sein, auch bedeutet, dass die Klasse den Zugriff auf die privaten Komponenten der Oberklasse verloren hat. Wir können keine Memberfunktion der Klasse Sub schreiben, die die Speichervariable direkt manipulieren könnte.

Dies ist eine sehr ernste Einschränkung. Gibt es einen Workaround?

Ja.

Die dritte Zugriffsebene wird protected genannt. Das Schlüsselwort protected bedeutet, dass die damit markierte Komponente sich wie eine öffentliche verhält, wenn sie von einer der Unterklasse verwendet wird, und für den Rest der Welt wie eine private erscheint. -- Dies gilt nur für öffentlich vererbte Klassen (wie die Superklasse in unserem Beispiel) --

class Super {
protected:
    int storage;
public:
    void put(int val) { storage = val;  }
    int  get(void)    { return storage; }
};

class Sub : public Super {
public:
    void print(void) {cout << "storage = " << storage;}
};

int main(void) {
    Sub object;

    object.put(100);
    object.put(object.get() + 1);
    object.print();
    return 0;
}

Wie Sie im Beispielcode sehen, fügen wir der Klasse Sub eine neue Funktionalität hinzu, die eine wichtige Sache tut: sie greift auf die Speichervariable der Superklasse zu.

Es wäre nicht möglich, wenn die Variable als privat deklariert wäre. Im Bereich der Hauptfunktion bleibt die Variable sowieso verborgen, also wenn Sie etwas wie folgt schreiben:

object.storage = 0;

Der Compiler informiert Sie, dass es ein Fehler: "int Super::storage" ist geschützt ist.

Schließlich wird das letzte Programm folgende Ausgabe erzeugen:

storage = 101

Answer 4

Es hat damit zu tun, wie die öffentlichen Elemente der Basisklasse von der abgeleiteten Klasse aus zugänglich sind.

• public -> öffentliche Elemente der Basisklasse werden öffentlich sein (normalerweise Standard)
• protected -> öffentliche Elemente der Basisklasse werden geschützt sein
• private -> öffentliche Elemente der Basisklasse werden privat sein

Wie litb feststellt, ist die öffentliche Vererbung die traditionelle Vererbung, die man in den meisten Programmiersprachen findet. Sie modelliert eine "IST-EIN" Beziehung. Private Vererbung, etwas AFAIK Eigenartiges von C++, ist eine "IMPLEMENTIERT IN BEZUG AUF" Beziehung. Das bedeutet, dass Sie die öffentliche Schnittstelle in der abgeleiteten Klasse verwenden möchten, aber den Benutzer der abgeleiteten Klasse keinen Zugriff auf diese Schnittstelle haben möchten. Viele argumentieren, dass Sie in diesem Fall die Basisklasse aggregieren sollten, das heißt anstatt die Basisklasse als eine private Basis zu haben, machen Sie sie zu einem Element der abgeleiteten Klasse, um die Funktionalität der Basisklasse wiederzuverwenden.

Answer 5

Mitglied in Basisklasse : Privat, Geschützt, Öffentlich

Vererbungstyp :             Geerbtes Objekt als:

Privat            :   Nicht zugänglich   Privat     Privat   
Geschützt          :   Nicht zugänglich   Geschützt   Geschützt  
Öffentlich         :   Nicht zugänglich   Geschützt   Öffentlich