private、public、protected

在 C++ 中，类成员的访问权限由访问修饰符（private、public、protected）来控制。通过合理使用这些修饰符，可以实现类的封装性，保护类的数据和功能免受外部错误访问。

public

public 是最常用的访问修饰符，它指定类成员对外部可见。使用 public 修饰的成员可以被任何代码访问，无论是类的外部还是内部。

示例：使用 public

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
public:
    string name;  // 公共成员
    int age;      // 公共成员

    void introduce() {  // 公共成员函数
        cout << "Hello, my name is " << name << " and I am " << age << " years old." << endl;
    }
};

int main() {
    Person person;
    person.name = "Alice";
    person.age = 25;
    person.introduce(); // 访问公共成员和成员函数
    return 0;
}

输出：

Hello, my name is Alice and I am 25 years old.

在上面的代码中，name、age 和 introduce() 都是 public 成员，可以在类外部直接访问。

private

private 修饰符用于限制类成员的访问权限。使用 private 修饰的成员只能在类的内部访问，外部代码无法直接访问它们。这是数据封装的核心，目的是保护对象的内部状态不被外部代码修改。

示例：使用 private

#include <iostream>
using namespace std;

class Person {
private:
    string name;  // 私有成员
    int age;      // 私有成员

public:
    void setName(string n) {  // 公共成员函数，设置私有成员
        name = n;
    }

    void setAge(int a) {  // 公共成员函数，设置私有成员
        age = a;
    }

    void introduce() {
        cout << "Hello, my name is " << name << " and I am " << age << " years old." << endl;
    }
};

int main() {
    Person person;
    person.setName("Bob");  // 通过公共方法访问私有成员
    person.setAge(30);
    person.introduce();
    return 0;
}

输出：

Hello, my name is Bob and I am 30 years old.

在这个例子中，name 和 age 是 private 成员，无法在类外部直接访问。外部代码必须通过公共成员函数（如 setName 和 setAge）来访问这些私有成员。

protected

protected 修饰符介于 private 和 public 之间。使用 protected 修饰的成员可以在类的内部访问，并且可以被任何派生类访问，但无法通过类的外部代码访问。通常在继承中使用，允许子类访问父类的某些成员。

示例：使用 protected

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
protected:
    string name;  // 保护成员
};

class Derived : public Base {
public:
    void setName(string n) {
        name = n;  // 子类可以访问基类的 protected 成员
    }

    void introduce() {
        cout << "Hello, my name is " << name << "." << endl;
    }
};

int main() {
    Derived derived;
    derived.setName("Charlie");  // 通过公共方法访问 protected 成员
    derived.introduce();
    return 0;
}

输出：

Hello, my name is Charlie.

在此例中，name 是基类 Base 的 protected 成员，只有 Base 和 Derived 类能访问它，外部无法直接访问。

总结

• public：类成员对外部可见，任何代码都可以访问。
• private：类成员只能在类内部访问，外部无法访问。
• protected：类成员可以在类内部和派生类中访问，但外部代码不能访问。

通过使用这些访问修饰符，C++ 提供了灵活的封装机制，帮助开发者控制类的数据访问权限，从而提高代码的安全性和可维护性。