在 C++ 的面向对象编程中，派生类是基于基类创建的新类，它继承了基类的属性和行为，同时也可添加自己独特的成员。派生类与基类之间的访问权限以及成员函数的关系，是理解和掌握 C++ 继承机制的关键所在。本文将围绕这两个核心点展开详细探讨。
目录
一、派生类访问基类私有成员的条件
在 C++ 中，有着严格的访问控制规则，一般情况下，派生类是无法直接访问基类的私有成员。这是因为私有成员的设计初衷就是为了实现数据隐藏，只允许基类自身的成员函数和友元函数进行访问。例如：
class Base {
private:
int privateData;
public:
Base(int data) : privateData(data) {}
};
class Derived : public Base {
public:
void accessPrivate() {
// privateData = 10; // 编译错误，无法直接访问基类私有成员
}
};不过，在一些特殊场景下，派生类可以间接访问基类的私有成员：
1.1 通过友元关系访问
如果基类将派生类声明为友元类，那么派生类的成员函数就可以访问基类的私有成员。示例如下：
class Base {
private:
int privateData;
public:
Base(int data) : privateData(data) {}
friend class Derived; // 将Derived类声明为友元类
};
class Derived : public Base {
public:
void accessPrivate() {
privateData = 20; // 此时合法，可访问基类私有成员
}
};1.2 通过基类提供的公有或保护接口访问
基类可以提供一些公有或保护的成员函数，用于操作私有成员。派生类通过调用这些函数来间接访问基类的私有成员。比如：
class Base {
private:
int privateData;
public:
Base(int data) : privateData(data) {}
int getPrivateData() const {
return privateData;
}
};
class Derived : public Base {
public:
void printPrivateData() {
int data = getPrivateData(); // 调用基类公有函数间接访问私有成员
std::cout << "Base private data: " << data << std::endl;
}
};二、派生类成员函数与基类成员函数的关系
2.1 继承与可访问性
派生类会继承基类的成员函数（构造函数和析构函数除外）。在不同的继承方式下，基类成员函数在派生类中的可访问性有所不同：
- 公有继承：基类的公有成员函数在派生类中仍为公有，保护成员函数仍为保护。这意味着派生类的对象可以直接调用从基类继承来的公有成员函数；派生类的成员函数可以直接调用基类的公有和保护成员函数。例如：
class Base {
public:
void publicFunc() {
std::cout << "Base public function" << std::endl;
}
protected:
void protectedFunc() {
std::cout << "Base protected function" << std::endl;
}
};
class Derived : public Base {
public:
void derivedFunc() {
publicFunc(); // 派生类成员函数可调用基类公有函数
protectedFunc(); // 派生类成员函数可调用基类保护函数
}
};- 私有继承：基类的公有和保护成员函数在派生类中都变为私有，派生类的对象无法直接访问这些函数，只有派生类的成员函数可以调用。
- 保护继承：基类的公有和保护成员函数在派生类中变为保护，派生类的对象不能直接访问，派生类的成员函数以及派生类的派生类（孙子类）的成员函数可以调用。
2.2 重定义（覆盖）
当派生类定义了与基类具有相同函数原型（返回类型、函数名、参数列表都相同）的成员函数时，就发生了重定义，也称为覆盖。例如：
class Base {
public:
virtual void print() const {
std::cout << "This is Base" << std::endl;
}
};
class Derived : public Base {
public:
void print() const override { // 使用override关键字显式表明覆盖意图
std::cout << "This is Derived" << std::endl;
}
};在上述代码中，Derived类的print函数重定义了Base类的print函数。当通过基类指针或引用调用print函数时，如果指向的是派生类对象，会调用派生类中重定义的版本，这是实现多态的重要机制。
2.3 重载
派生类可以对基类的成员函数进行重载，即定义与基类成员函数同名但参数列表不同的函数。重载函数与基类成员函数处于不同的作用域，不会相互覆盖。例如：
class Base {
public:
void func(int num) {
std::cout << "Base func with int: " << num << std::endl;
}
};
class Derived : public Base {
public:
void func(double num) { // 重载基类的func函数
std::cout << "Derived func with double: " << num << std::endl;
}
};这里Derived类的func函数与基类的func函数构成重载关系，调用时会根据传入参数的类型来确定调用哪个版本。
2.4 隐藏
当派生类定义了与基类同名的成员函数（无论参数列表是否相同），基类的同名函数在派生类作用域内会被隐藏。如果想要在派生类中调用被隐藏的基类成员函数，需要使用基类名限定符。比如：
class Base {
public:
void func() {
std::cout << "Base func" << std::endl;
}
};
class Derived : public Base {
public:
void func(int num) {
std::cout << "Derived func with int: " << num << std::endl;
}
};
int main() {
Derived d;
d.func(5); // 调用派生类的func函数
d.Base::func(); // 显式调用基类的func函数
return 0;
}三、总结
派生类与基类的访问权限以及成员函数关系，是 C++ 继承机制的核心要点。派生类对基类私有成员的访问受到严格限制，一般需借助友元或基类接口间接实现。而派生类成员函数与基类成员函数之间，存在继承、重定义、重载、隐藏等多种关系，合理运用这些关系，能够实现代码的复用与功能拓展，打造出结构清晰、具备多态特性的面向对象程序。深入理解这些概念，有助于开发者编写出更高效、更具可维护性的 C++ 代码。