类的成员的访问控制

类的定义形式中指出，描述成员需要使用相应的访问限定符，在例2-1中也看到Car类中的成员函数都具有public属性，数据成员都具有private属性。public、private的具体含义是什么，还有没有其他的访问限定符？学习了本节内容，这些疑问都将得到解答。

访问限定符声明了类中各个成员的访问权限。C++中可用的访问限定符有：public、protected、private三个。下面对三种访问限定符的属性进行说明。

1、访问限定符public

被public修饰的成员也称为公有成员，具有与类外交互的能力，可以被该类的其他成员函数及类外的其他函数使用。

2、 访问限定符private

被private修饰的成员称为私有成员，只能由类中的函数访问，不可通过该类的对象进行访问。

之所以引入private是因为在面向对象思想中最重要的一个特点就是封装，类中的成员不应该被随意更改，防止成员存入一个不合理的数值，数据操作都应该在可控范围之内。

比如，我们编写一个描述人的类，其中有表示年龄的属性int m_nAge，该属性如果设定为public属性，那么在类的外部就可以随意通过类对象设置m_nAge值，m_nAge设置为1000时显然与实际情况不相符，那么我们就应该防止这种不合理操作，将m_nAge属性的访问说明符设置为private，将对该属性的操作限定在类对应的成员函数中，实现对数据的封装和保护。

3、 访问限定符protected

被protected修饰的成员称为保护成员，其访问权限介于私有和公有之间，本类的成员和该类的派生类可以访问，类外的其他函数不可以访问。

若没有指定成员的访问权限，通过class关键字定义的类中成员默认具有private属性，通过struct关键字定义的类中成员默认具有public属性。一般情况下，三种访问限定符可以按任意次序出现，但通常将公有成员排列在类的前部。

三个访问限定符的作用权限如表1的所示。

表1 类的访问限定符

接下来使用不同的访问限定符修饰不同的成员，观察其操作方面的区别，如例1所示。

 1    #include <iostream>
 2    #include <string>
 3    using namespace std;
 4    
 5    class Car                                        //定义汽车类
 6    {                                                
 7    public:
 8        void set_carname(string newname)             //设置汽车名称的成员函数
 9        {
 10            m_strCarName = newname;
 11        }
 12        string get_carname()                          //获取汽车名称的成员函数
 13        {
 14            return m_strCarName;
 15        }
 16        void display_welcomemsg()                      //显示欢迎信息的成员函数
 17        {
 18            cout << "Welcome to the car world  for " << m_strCarName << "!" << endl;
 19        }
 20    private:
 21        string m_strCarName;
 22    };
 23    
 24    int main()
 25    {
 26        string new_carname;                          //定义变量用于保存用户输入的汽车名称
 27        Car mycar;
 28    
 29        cout << "enter the car name : ";
 30        getline(cin, new_carname);                   //使用getline()函数读取一个字符串
 31        mycar.set_carname(new_carname);              //调用函数设置汽车名称
 32        mycar.display_welcomemsg();                  //显示欢迎信息
 33    
 34        system("pause");
 35        return 0;
 36    }

运行结果如图1所示。

图1 例1运行结果

对于本例，我们分为两部分进行分析。

1、在此例中从第5行到22行是类的定义，类中三个成员函数display_welcomemsg()、

set_carname()、get_carname()都具有public属性，后面的两个函数用于设置和获取汽车名称，另

外类中还有一个数据成员m_strCarName，具有private属性。在C++中可以使用private实现成

员的私有化，m_strCarName成员的设置和修改只能通过类内部的成员函数实现，本例中通过

set_carname()对汽车名称进行设置，get_carname()获取汽车名称。

2、在main()函数中首先定义类对象mycar和普通的string变量new_carname，然后从键盘读取汽车名称对mycar对象中的m_strCarName属性进行设置，因为该成员是具有private属性，因此对该成员的设置需要借助于set_carname()成员函数，这样就实现了私有成员和外部数据的交互。类中的m_strCarName成员不可在类外通过对象名访问，若main()函数中出现下列语句：

mycar.m_strCarName = new_carname;

编译时提示：“Car::m_strCarName”: 无法访问 private 成员(在“Car”类中声明)”的错误。