Chapter 16: Access Levels

每个类成员都有一个确定成员可见性的访问级别。在C++中有三种：public，protected与private。类成员的默认访问级别为private。要修改类的某一部分的访问级别，使用访问修饰符，后跟冒号。此标签之后的所有域或方法具有指定的访问级别，直到另一个访问级别被设置或类声明结束。

class MyClass
{
    int myPrivate;
public:
    int myPublic;
    void publicMethod();
};

private访问

在类内部可以访问所有成员，而无论其访问级别，这被称为封装类。这是唯一可以访问私有成员的地方。

class MyClass
{
    // Unrestricted access
    public: int myPublic;
    // Defining or derived class only
    protected: int myProtected;
    // Defining class only
    private: int myPrivate;
    void test()
    {
        myPublic = 0; // allowed
        myProtected = 0; // allowed
        myPrivate = 0; // allowed
    }
};

protected访问

受保护的成员也可以由派生类的内部访问，但是不能由不相关的类进行访问。

class MyChild : public MyClass
{
    void test()
    {
        myPublic = 0; // allowed
        myProtected = 0; // allowed
        myPrivate = 0; // inaccessible
    }
};

public访问

公开访问为代码中的任意位置提供无限制的访问。

class OtherClass
{
    void test(MyClass& c)
    {
        c.myPublic = 0; // allowed
        c.myProtected = 0; // inaccessible
        c.myPrivate = 0; // inaccessible
    }
};

访问级别规则

作为一条规则，当选择访问级别时，通常最好选择最严格的级别。这是因为成员能够为更多的位置访问，则会有更多的位置对其进行不正确的访问，从而使得代码更难于调试。使用严格的访问级别也可以使得代码更易于修改，而不会破坏使用该类的其他程序员的代码。

当在现实世界编程时，域应总是私有的，而仅通过public或protected的getter与setter方法提供接口。这可以使得域被正确地访问更为容易，因为setter可以检测所赋的值对特定的域合法。通过忽略getter或setter方法，可以限制一个域仅能由类外部进行写或读访问。

class Person
{
private:
    int age;
public:
    // Setter
    void setAge(int a)
    {
        if (age > 200) age = 200;
        else if (age < 0) age = 0;
        else age = a;
    }
    // Getter
    int getAge()
    {
        return age;
    }
};

友元类与函数

通过将类声明为友元，可以允许该类访问另一个类的私有或受保护成员。这是通过使用friend修饰符来实现的。友元可以被允许访问友元定义所在的类的所有成员。

class MyClass
{
    int myPrivate;
    // Give OtherClass access
    friend class OtherClass;
};
class OtherClass
{
    void test(MyClass& c) {
        c.myPrivate = 0; // allowed
    }
};

类似地，另一个类的方法可以被标记为友元来允许它访问定义类的所有成员。

class MyClass;
class OtherClass
{
public:
    void test(MyClass& c);
    void test2(MyClass& c);
};
class MyClass
{
    int myPrivate;
    friend void OtherClass::test(MyClass&);
};
void OtherClass::test(MyClass& c) {
    c.myPrivate = 0; // allowed
}
void OtherClass::test2(MyClass& c) {
    c.myPrivate = 0; // not allowed
}

public，protected与private继承

在C++中，当一个类被继承时，它可以修改继承成员的访问级别。public继承允许所有成员保持其原始的访问级别。protected继承将public成员降为protected。private继承将所有的继承成员限制为私有访问。

class MyChild : private MyClass
{
    // myPublic is private
    // myProtected is private
    // myPrivate is private
};

private是默认的继承级别，仅管public继承是几乎总是用到的继承方式。