C++学习笔记14 -访问权限问题

一、什么是访问权限问题

1、public访问权限是全局的

• public的成员变量，在类的成员方法中可以直接访问
• public的成员变量，在任何外部代码中可以通过类的对象来直接访问
• public的成员方法，在类内其他成员方法中可以直接调用
• public的成员方法，在任何外部代码中可以通过类的对象来直接访问
• public就是完全不设防

2、private访问权限

• private的成员变量，在类的成员方法中可以直接访问
• private的成员变量，在任何外部代码中不可以通过对象来直接访问
• private的成员方法，在类内其他成员方法中可以直接调用
• private的成员方法，在任何外部代码中不可以通过对象来直接访问
• private就是对内不设防，对外完全设防的

3、更多关于访问权限的问题

• protected是第三种访问权限修饰符，如果有必要还可以有第四种甚至更多
• 访问权限叠加类的继承、static、friend等特性后才更加显出复杂性和威力

二、c++为什么要设计访问权限

1、访问权限作用1：保护内部资源

• private的成员是class内部使用，外部没必要直接访问（读取或赋值），所以干脆在语法上让你看不见
• 访问权限的保护是一种语法层面的保护，而非硬件上限制访问，硬件做不了这么细致
• 最终目的也是为了整个程序更安全

2、访问权限作用2：隐藏外部无需关心的细节

• 将class内部使用而外部绝不会用到的成员变量隐藏起来，以免干扰外部或者不小心被外部修改了
• 隐藏细节可以降低使用类库的人的难度，调用时只看到对我有用的东西
• 这个隐藏其实是把class的作者和使用者专业分工，是很有必要的

3、这就是面向对象的封装特性

• 封装特性的体现之一就是抽象，抽象的一层意思就是隐藏掉不必要的细节
• 封装特性的体现之一就是组织和保护，便于整个整体和外部更合理的交流

三、访问权限带来的一些新编程理念

1、只读或只写变量

• 问题：你的class中需要一个变量，但是希望外部只能读不能写，怎么实现？
• 分析：硬件、OS、编程语言都未提供这样的RO或WO的机制，只能间接实现了
• 解决方案：利用访问权限，将成员变量设计为private，然后再通过封装成员方法来实现
• 如果只提供read方法那就是只读成员，如果只提供write方法那就是只写成员
• 这样的成员经常被称为属性（property），C#等高级编程语言中就源生支撑这种新编程思想

2、复杂程序架构化

• 简单程序规模小，参与人少，靠人本身的逻辑能力就能保证实现和质量
• 复杂程序规模大，参与人多，协作成本高，水平良莠不齐，必须靠架构式设计才能保证实现和质量
• 架构化设计中权限管控的思想很重要，每一层的访问权限和主要关注点都不同

3、为什么C语言不需要这些

• C主要做裸机开发和OS内核开发，都是独立一体化程序，不隔离，所以不需要也没法管控权限
• C程序一般规模小，不需要管控权限
• C程序强调性能，而权限管控一定程度会牺牲性能，凡事都有两面性。
• 越是高级语言，编程越偏业务逻辑，就越需要权限管控和架构思想这些。