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C++ 的社会繁衍

把 C++ 想象成人类社会。

访问权限、继承、友元将无比真实的反应人类社会中的种种关系。

一、类内部访问权限

+---------+ |class    | --> 人 +---------+ |public   | --> 你能干啥 |protected| --> 你留下啥 |private  | --> 你藏了啥 +---------+ |friend   | --> 你的圈子 +---------+

几乎所有人都知道 你能干啥 ，这某种程度上是你在这个社会的价值体现。但这些不相干的人，并不知道你 留下了啥 ，是万贯家财？还是诗书传承？谁知道？你的家人知道（类内部），你的后代知道（子类），你的朋友知道（友元）。至于你 藏了些啥 ，除了你的家人（类内部），可能也只有几位密友（友元）了解。

二、继承时访问权限

+---------+ |Inherits | --> 繁衍后代 +---------+ |public   | --> 嫡出 |protected| --> 庶出 |private  | --> 私生 +---------+

C++ 的社会没有计划生育，也似乎没有限制一夫一妻。所以就存在正房和偏房的问题，嫡长子光明正大（public）的继承了你的财产和光环（public, protected）。其余庶出（protected）的就没那么好运了，仅仅能够分到一点财产（protected, protected）。而风流快活的产物——私生子（private）更是可怜，分到的东西谁也说不得，是私密。（private，private）。

cppclass Father { public:  int x; protected:  int y; private:  int z; }; class FirstSon : public Father {  // x is public  // y is protected  // z is not accessible from Father }; class SecondSon : protected Father {  // x is protected  // y is protected  // z is not accessible from Father }; class Illegitimate : private A {  // x is private  // y is private  // z is not accessible from Father };

三、开始处理各种继承问题（两种访问权限的混搭）

cppclass Base { protected:  int prot_mem; }; class Sneaky : public Base {  friend void clobber(Sneaky &s) { s.j = s.prot_mem = 0; }  friend void clobber(Base &b) { b.prot_mem = 0; } // error  int j; };

prot_mem 是 Base 的 protected 成员。那么对于以 public 的姿势继承 Base 的子类 Sneaky 来说，它可以取得该成员（嫡长子）。

而第一个 clobber 作为 Sneaky 的密友，自然也可以取得 Sneaky 的成员，如其自己的 j ，以及继承自父类的 prot_mem 。

第二个 clobber 作为 Sneaky 的密友，却妄想去直接拿其父亲留下的 prot_mem ，这显然是不合理的。注意这里与上面那个的区别，该密友越过了 Sneaky ，直接去拿其父亲的遗物，这是违背了社会法规的。

再来看三代同堂：

cpp// 父 class Base { public:  int pub_mem; protected:  int prot_mem; private:  int pri_mem; }; // 子 struct Pub_Derv : public Base {  int f() { return prot_mem; }  int g() { return pri_mem; } // error }; struct Priv_Derv : private Base {  int f1() const { return prot_mem; } }; // 孙 struct Derived_from_Public : public Pub_Derv {  int use_base() { return prot_mem; } }; struct Derived_from_Private : public Priv_Derv {  int use_base() { return prot_mem; } // error };

注意第一个 error 处，是由于嫡长子去触及父亲藏起来的东西导致的。
再看第二个 error 处，是由于私生子的儿子想去拿爷爷留下的东西导致的。

细分析，儿子辈，一个嫡长子一个私生子， prot_mem 是祖辈留下之物，虽然两个儿子都继承了，但对于嫡长子来说， prot_mem 仍旧是可以遗留之物( protected 权限)；而对于私生子来说， prot_mem 却成了需藏起来之物( private 权限)。那么，到了孙子辈，长房长孙继续拿到祖辈继承之物，而反观私房长孙，却和祖辈几乎毫无瓜葛了。

再来看一个朋友乱入的：

cppclass Base {  friend class Pal; protected:  int prot_mem; }; class Sneaky : public Base {  int j; }; class Pal { public:  int f(Base b) { return b.prot_mem; }  int f2(Sneaky s) { return s.j; } // error  int f3(Sneaky s) { return s.prot_mem; } }; class D2 : public Pal { public:  int mem(Base b) { return b.prot_mem; } // error };

Pal 是父亲的密友，拿到父亲所留之物理所当然。然而直接跑去拿儿子的私物，却不合情理。但如果只是拿儿子所继承的父亲遗留之物呢？这是可能的，在很多情况下，也是合情合理的。（可能所留本来就有密友的份）。

好了，如果父亲的密友也有了嫡长子，他去拿该父亲的所留之物呢？这就有点不讲规矩了，密友关系仅存在于父辈两者之间，继承者无论如何也无法去拿上一辈朋友的东西的。

四、私生子的逆袭

从上面的一些例子，可以很明显的看到私生子的惨状，只要私生，祖上的一切接变成 private ，几乎没法再传承下去。

幸好 C++ 的社会里倒也公平，提供了一个 using 关键字，让私生子也有了逆袭的机会。如下例：

cpp#include <cstddef> class Base { public:  std::size_t size() const { return n; } protected:  std::size_t n; }; class Derived : private Base { public:  using Base::size; protected:  using Base::n; };

所谓私生子的 Derived ，原本 size 和 n 都是私有成员，经过 using 声明后，前者为 public ，后者为 protected 。逆袭成功。

以上皆是对 C++ 面向对象体系中，类内部及继承时成员可见度规则的一些调侃。

祝愿那些还在这个社会体系中混的程序员们，让自己的家族开枝散叶，生生不息~

（更高端的齐家之道，估计还要学习设计模式才好。）

正文到此结束