Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

void clobber(Sneaky &s) { s.j = s.prot_mem = 0; }

// ошибка: clobber не может обращаться к защищенным членам Base

void clobber(Base &b) { b.prot_mem = 0; }

Если производные классы (и друзья) смогут обращаться к защищенным членам в объекте базового класса, то вторая версия функции clobber(получающая тип Base&) будет корректна. Хоть эта функция и не дружественна классу Base, она все же сможет изменить объект типа Base; для обхода защиты спецификатором protectedлюбого класса достаточно определить новый класс по линии Sneaky.

Для предотвращения такого способа применения члены и друзья производного класса могут обращаться к защищенным членам только тех объектов базового класса, которые встроены в объект производного; к обычным объектам базового типа у них никакого доступа нет.

Доступ к члену наследуемого класса контролируется комбинацией спецификатора доступа этого члена в базовом классе и спецификатором доступа в списке наследования производного класса. Для примера рассмотрим следующую иерархию:

class Base {

public:

void pub_mem(); // открытый член

protected:

int prot_mem; // защищенный член

private:

char priv_mem; // закрытый член

};

struct Pub_Derv : public Base {

// ok: производный класс имеет доступ к защищенным членам

int f() { return prot_mem; }

// ошибка: закрытые члены недоступны производным классам

char g() { return priv_mem; }

};

struct Priv_Derv : private Base {

// закрытое наследование не затрагивает доступ в производном классе

int f1() const { return prot_mem; }

};

Спецификатор доступа наследования никак не влияет на возможность членов (и друзей) производного класса обратиться к членам его собственного прямого базового класса. Доступ к членам базового класса контролируется спецификаторами доступа в самом базовом классе. Структуры Pub_Dervи Priv_Dervмогут обращаться к защищенному члену prot_mem, но ни одна из них не может обратиться к закрытому члену priv_mem.

Задача спецификатора доступа наследования — контролировать доступ пользователей производного класса, включая другие классы, производные от него, к членам, унаследованным от класса Base:

Pub_Derv d1; // члены, унаследованные от Base, являются открытыми

Priv_Derv d2; // члены, унаследованные от Base, являются закрытыми

d1.pub_mem(); // ok: pub_mem является открытой в производном класс

d2.pub_mem(); // ошибка: pub_mem является закрытой в производном классе

Структуры Pub_Dervи Priv_Dervунаследовали функцию pub_mem(). При открытом наследовании члены сохраняют свой спецификатор доступа. Таким образом, объект d1может вызвать функцию pub_mem(). В структуре Priv_Dervчлены класса Baseявляются закрытыми; пользователи этого класса не смогут вызвать функцию pub_mem().

Спецификатор доступа наследования, используемый производным классом, также контролирует доступ из классов, унаследованных от этого производного класса:

struct Derived_from_Public : public Pub_Derv {

// ok: Base::prot_mem остается защищенной в Pub_Derv

int use_base() { return prot_mem; }

};

struct Derived_from_Private : public Priv_Derv {

// ошибка: Base::prot_mem является закрытой в Priv_Derv

int use_base() { return prot_mem; }

};

Классы, производные от структуры Pub_Derv, могут обращаться к переменной-члену prot_memкласса Base, поскольку она остается защищенным членом в структуре Pub_Derv. У классов, производных от структуры Priv_Derv, напротив, такого доступа нет. Все члены, которые структура Priv_Dervунаследовала от класса Base, являются закрытыми.

Если бы был определен другой класс, скажем, Prot_Derv, использующий защищенное наследование, открытые члены класса Baseв этом классе будут защищенными. У пользователей структуры Prot_Dervне было бы никакого доступа к функции pub_mem(), но ее члены и друзья могли бы обратиться к унаследованному члену.

Доступность преобразования производного класса в базовый класс

Будет ли доступно преобразование производного класса в базовый класс (см. раздел 15.2.2), зависит от того, какой код пытается использовать преобразование, а также от спецификатора доступа, используемого при наследовании производного класса. С учетом, что класс Dпроисходит от класса B:

• Пользовательский код может использовать преобразование производного класса в базовый, только если класс Dоткрыто наследует класс B. Пользовательский код не может использовать преобразование, если наследование было защищенным или закрытым.

• Функции-члены и друзья класса Dмогут использовать преобразование в Внезависимо от вида наследования Dот B. Преобразование производного в прямой базовый класс всегда доступно для членов и друзей производного класса.

• Функции-члены и друзья классов, производных от класса D, могут использовать преобразование производного класса в базовый, если наследование было открытым или защищенным. Такой код не сможет использовать преобразование, если наследование классом Dкласса Вбыло закрытым.

В любом месте кода, где доступен открытый член базового класса, будет доступно также преобразование производного класса в базовый, но не наоборот.

Без наследования у класса будет два разных вида пользователей: обычные пользователи и разработчики (implementor). Обычные пользователи пишут код, который использует объекты типа класса; такой код может обращаться только к открытым членам класса (интерфейсу). Разработчики пишут код, содержащийся в членах и друзьях класса. Члены и друзья класса могут обращаться и к открытым, и к закрытым разделам (реализации).

При наследовании появляется третий вид пользователей, а именно производные классы. Базовый класс делает защищенными те части своей реализации, которые позволено использовать его производным классам. Защищенные члены остаются недоступными обычному пользовательскому коду; закрытые члены остаются недоступными производным классам и их друзьям.

Подобно любому другому классу, базовый класс объявляет члены своего интерфейса открытыми. Класс, используемый как базовый, может разделить свою реализацию на члены, доступные для производных классов и доступные только для базового класса и его друзей. Член класса, относящийся к реализации, должен быть защищен, если он предоставляет функцию или данные, которые производный класс должен будет использовать в собственной реализации. В противном случае члены реализации должны быть закрытыми.