关于c++基类私有成员不可访问的相关问题

Question

大一新生，在学习继承的时候想问一下以下问题，
基类的私有成员在派生类中不可访问，那么基类的私有成员是否被继承？如果被继承，那设置为不可访问的意义或原因是什么？如果不被继承，那是如何通过成员函数间接访问的？
十分感谢

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在C++中，基类的私有成员确实不会被派生类直接继承。这意味着派生类不能直接访问基类中的私有数据成员（变量）和成员函数（方法）。这是为了保护数据封装的原则，确保只有类内部的方法可以操作这些私有的细节。

当基类的成员被声明为私有时，它的设计意图是限制对这些成员的访问，通常是为了防止不正确的修改或意外的数据泄露。在派生类中，虽然不能直接访问基类的私有成员，但可以通过基类提供的公共（public）或受保护（protected）成员函数来间接访问和操作这些私有成员。

例如，基类可能提供一些公有接口（getter和setter方法），允许派生类安全地获取或更改这些私有数据。这样可以保持数据的安全性，同时允许必要的信息传递。

下面是一个简单的例子，展示了如何通过公有成员函数来间接访问基类的私有成员：

#include <iostream>

// 基类
class Base {
private:
    int privateData; // 私有数据成员

public:
    // 公共构造函数
    Base(int data) : privateData(data) {}

    // 获取私有数据的公有方法
    int getData() const { return privateData; }

    // 设置私有数据的公有方法
    void setData(int data) { privateData = data; }
};

// 派生类
class Derived : public Base {
public:
    Derived(int data) : Base(data) {} // 继承基类的构造函数

    // 使用基类提供的方法间接访问私有数据
    void printDerivedData() {
        std::cout << "Derived class data: " << getData() << std::endl;
    }

    // 可以重写基类的成员函数，比如这个setter
    void setData(int newData) override {
        if (newData > 0) {
            Base::setData(newData); // 调用基类的setData方法
        } else {
            std::cout << "Invalid data, not setting." << std::endl;
        }
    }
};

int main() {
    Derived derivedObject(10);
    derivedObject.printDerivedData(); // 输出：Derived class data: 10
    derivedObject.setData(-5); // 输出：Invalid data, not setting.
    derivedObject.setData(20);
    derivedObject.printDerivedData(); // 输出：Derived class data: 20

    return 0;
}

在这个例子中，Base类有一个私有成员privateData，并提供了公有方法getData()和setData()来间接访问它。Derived类继承了Base类，并且可以调用这些方法来操作私有数据。尽管Derived类不能直接访问privateData，但它仍然可以利用基类提供的接口进行安全的操作。