公有继承保持基类成员访问权限,表达“is-a”关系,派生类对象可访问基类public成员;保护继承将基类public和protected成员变为protected,限制外部访问;私有继承将其变为private,完全隐藏基类接口,用于实现复用而非类型继承。

在c++中,继承是代码复用的核心机制。选择不同的继承方式(public、protected、private)会直接影响基类成员在派生类中的访问权限,进而决定了类之间的关系和接口的暴露程度。理解它们的区别对于设计良好的面向对象程序至关重要。
公有继承 (public inheritance)
公有继承是最常用、最直观的继承方式,它表达了典型的“is-a”(是一个)关系。例如,“狗”是一个“动物”,因此“狗”类可以公有继承“动物”类。
• 基类成员在派生类中的变化:
- 基类的 public 成员在派生类中仍然是 public。
- 基类的 protected 成员在派生类中仍然是 protected。
- 基类的 private 成员在派生类中不可见(无法被派生类成员函数直接访问),但它们依然存在于派生类对象中。
• 派生类对象的访问权限:
- 派生类的对象可以直接访问从基类继承来的 public 成员。
- 外界代码可以通过派生类对象调用基类的公共接口,这保证了类型兼容性。
保护继承 (protected inheritance)
保护继承表示一种“受保护的 is-a”关系。它将基类的所有非私有成员都降级为 protected 级别,限制了外部对这些成员的直接访问。
• 基类成员在派生类中的变化:
- 基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变为 protected。
- 基类的 private 成员在派生类中仍然不可见。
• 派生类对象的访问权限:
- 派生类自己的成员函数可以访问这些被继承的 protected 成员。
- 但从外部看,派生类的对象不能直接访问这些成员。它们对派生类的用户来说是隐藏的。
- 这种继承方式允许派生类的子类(孙类)继续访问这些成员,因为 protected 成员对后代是可见的。
私有继承 (private inheritance)
私有继承不表达“is-a”关系,而更倾向于“has-a”或“is-implemented-in-terms-of”(基于……实现)的关系。它强调的是实现细节的复用,而非接口的公开。
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• 基类成员在派生类中的变化:
- 基类的 public 和 protected 成员在派生类中都变为 private。
- 基类的 private 成员在派生类中仍然不可见。
• 派生类对象的访问权限:
- 派生类自己的成员函数可以访问这些被继承的 private 成员。
- 但从外部看,派生类的对象完全不能访问任何从基类继承来的成员。
- 更重要的是,私有继承破坏了类型兼容性:你不能将一个派生类对象赋值给基类的引用或指针(至少在常规多态使用中不会这么做),因为它不再是基类的一个“实例”。
基本上就这些。总结一下:公有继承开放接口,用于类型继承;保护和私有继承则层层收紧访问权限,主要用于复用实现代码,并向使用者隐藏内部细节。实际编程中,公有继承最为常见,而后两者使用较少,有时可以用组合(Composition)来替代以获得更清晰的设计。