"C++程序设计PPT,讲解了继承的访问规则和类中保护成员的特征,强调了封装和面向对象编程的概念。"
在C++编程语言中,类的访问控制是面向对象设计的重要组成部分。保护成员(protected)是类的一种访问修饰符,它介于私有(private)和公有(public)之间。私有成员只能在定义它们的类内部访问,而公有成员在任何地方都可以访问。保护成员则允许派生类在它们的成员函数中访问这些成员,但不允许外部代码直接访问。
标题中的“从继承的访问规则看类中保护成员的特征”指的是,当一个类A包含保护成员,这些成员对于不是A类实例的函数来说是不可见的,类似于私有成员。然而,如果A类被派生出一个子类B,那么在B类内部,基类A的保护成员和公有成员具有相同的访问权限。这意味着B类可以访问并操作A类的保护成员,这是C++为了实现继承和多态性而提供的有条件封装破坏。
保护成员的存在主要是为了支持基类和派生类之间的协作。当基类希望允许派生类访问某些数据成员或方法,但又不想让这些成员对所有外部代码开放时,就会使用保护成员。这种设计鼓励了代码的重用和扩展,因为派生类可以根据需要扩展或修改基类的行为,但同时也要遵守基类的约定。
封装是面向对象编程的核心原则之一,它的目的是限制对类内部实现细节的访问,以便在不影响外部用户的情况下,能够自由地修改这些细节。然而,当保护成员被派生类访问时,封装被有条件地打破。因此,基类必须谨慎地使用保护成员,因为它承诺了派生类可以依赖这些成员的存在和行为。如果基类后续需要修改这些保护成员,那么所有依赖这些成员的派生类都可能需要相应地调整,以保持一致性,避免出现错误。
C++起源于C语言,由Bjarne Stroustrup在1980年代初在贝尔实验室开发,最初被称为“带类的C”。C++在C的基础上引入了面向对象的特性,如类、继承、多态性和模板等,使得它既能进行过程性编程,也能进行面向对象编程。C++的发展历经多次修订,最终在1998年制定了ISO标准。
面向过程编程关注的是解决问题的步骤,通过一系列函数调用来实现。而面向对象编程则更注重对象,它是通过封装数据和操作数据的方法(函数)来创建对象,通过类来抽象同一类型对象的共性,实现代码的重用。继承允许派生类从现有类中继承属性和行为,从而减少代码重复并提高代码的可维护性。多态性是面向对象的另一个关键特性,它允许相同的操作在不同类型的对象上有不同的实现,增强了代码的灵活性和可扩展性。
总结一下,C++中的保护成员提供了一种方式来控制继承类对基类内部数据的访问,同时允许必要的扩展。这种访问规则是C++面向对象设计的重要组成部分,它促进了代码的复用和系统设计的灵活性。在设计和使用保护成员时,开发者需要权衡封装和继承的平衡,以确保代码的稳定性和可维护性。