c++中如何实现私有继承_c++不同继承方式的访问权限【实例】

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私有继承使基类所有可继承成员在派生类内部变为private,派生类成员函数可访问,但外部及子类不可访问;基类private成员不参与继承。

c++中如何实现私有继承_c++不同继承方式的访问权限【实例】

私有继承后,基类成员在派生类内部怎么访问

私有继承(class Derived : private Base)会让基类所有成员(无论原访问级别)在派生类内部都变成private——但仅限于“从派生类内部访问”。这意味着:派生类的成员函数可以调用基类的公有/保护成员,但外部代码和派生类的子类都不能访问这些成员

常见错误是以为私有继承后基类公有函数就“不可用了”,其实只是封装层级变深了。关键在于:它不是“删除”,而是“隐藏+降级”。

  • 基类的 public 成员 → 在派生类中变为 private
  • 基类的 protected 成员 → 在派生类中变为 private
  • 基类的 private 成员 → 仍不可访问(继承不传递)
class Base { public:     void foo() { } protected:     void bar() { } private:     void baz() { } };  class Derived : private Base { public:     void test() {         foo(); // ✅ OK:基类 public → 派生类 private,但内部可调         bar(); // ✅ OK:基类 protected → 派生类 private,但内部可调         // baz(); // ❌ 编译错误:基类 private 不参与继承     } };

为什么不能通过 Derived 对象直接调用 Base 的 public 函数

因为私有继承切断了“is-a”关系,Derived 不再是 Base 的一种。编译器不会自动生成从 Derived*Base*隐式转换,也不会把基类接口暴露给外界。

典型报错:Error: 'Base' is an inaccessible base of 'Derived'

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  • 即使 Base::foo() 是公有的,Derived d; d.foo(); 也会失败
  • static_cast(&d)dynamic_cast 同样被拒绝
  • 若需对外提供部分接口,必须在派生类中显式重写(wrapper)
class Derived : private Base { public:     void expose_foo() { foo(); } // ✅ 手动开放     // void foo() { foo(); }     // ⚠️ 不推荐同名重定义,易混淆 };

私有继承 vs 组合:什么时候该选私有继承

私有继承语义上表示“用…来实现”,和组合(has-a)高度相似,但仍有关键差异:

  • 私有继承允许派生类访问基类的 protected 成员;组合做不到
  • 私有继承可复用基类的非虚函数、模板特化、友元关系等细节机制
  • 组合更直观、更安全,是首选;私有继承仅在需要上述底层控制时才考虑

一个真实场景:实现 std::stack。它用 deque 实现,但不希望用户拿到 deque 接口——标准库正是用私有继承(或等效的组合 + using 控制)来精确导出 push()/pop() 等有限操作。

保护继承和三种继承方式的权限对比表

保护继承(: protected)行为类似私有继承,但把基类 publicprotected 都降为 protected,因此它的子类还能继续访问——这在多层实现复用时偶尔有用,但极少出现。

三者核心区别只在「派生类的子类能否访问」以及「外界能否隐式转换」:

基类成员 公有继承 保护继承 私有继承
public public protected private
protected protected protected private
private 不可访问 不可访问 不可访问

实际编码中,95% 的继承应是公有继承;剩下 5% 中,组合优于私有继承;真正需要私有/保护继承的,往往是写库或封装底层资源时对访问粒度的极端控制。

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