C++ 類別成員存取權限詳解

三大存取指定符

本文聚焦 public/private，protected 留待繼承章節深入。

核心規則

• 類內部：無視存取指定符，所有成員互相可存取。
• 類外部：僅能透過物件存取 public 成員；private/protected 不可直接存取。

實戰範例：Student 類別封裝

class Student {
private:               // 內部實現細節
    char* m_name;
    int m_age;
    float m_score;
public:                // 對外介面
    void setName(const char* name);
    void setAge(int age);
    void setScore(float score);
    void show() const;
    // 讀取器（getter）
    const char* getName() const { return m_name; }
    int getAge() const { return m_age; }
    float getScore() const { return m_score; }
};

// 類外定義
void Student::setName(const char* name) { m_name = name; }
void Student::setAge(int age) { m_age = age; }
void Student::setScore(float score) { m_score = score; }
void Student::show() const {
    cout << m_name << " 年齡 " << m_age << " 成績 " << m_score << endl;
}

int main() {
    Student stu;
    stu.setName("小明");  // ✅ 透過 public 介面修改 private 資料
    stu.setAge(15);
    stu.setScore(92.5f);
    stu.show();
    // stu.m_name = "錯誤"; // ❌ 編譯錯誤：private 不可類外存取
    return 0;
}

命名慣例：m_ 前綴

成員變數慣用 m_ 前綴（m_name、m_age），優點：

1. 一眼識別成員變數與區域變數/參數。
2. 避免參數與成員同名導致遮蔽（name = name 錯誤）。
3. 配合 this->m_name 更清晰。

封裝：隱藏實現、暴露介面

封裝 = private 資料 + public 介面。優勢：

• 資料驗證：setAge 可檢查 age > 0。
• 實現變更：內部改用 std::string，外部介面不變。
• 唯讀控制：僅提供 getter 無 setter 實現不可變資料。

雖然將資料設為 public 「99.9% 情況下能跑」，但中大型專案**強烈建議**遵循封裝規範：資料預設 private，行為視需求 public。

存取指定符的排列與重複

• 順序任意：可先 private 後 public，或交替出現。
• 重複允許：private: ... private: ... 合法，但**建議每種指定符僅出現一次**，保持結構清晰。
• 預設為 private：若類別開頭無指定符，成員預設私有（struct 預設 public）。

常見誤區

• ❌ 以為 private 成員「完全不可見」：類內、friend 可見，繼承類不可見但佔記憶體。
• ❌ 將所有函數設為 public：內部輔助函數應 private，減少介面面積。
• ❌ 忽略 const 搭配：getter 應標記 const，允許常物件呼叫。

總結

存取權限是 C++ 封裝機制的語法基石。public 定義契約，private 隔離實現，protected 服務繼承。養成「資料私有、介面公開、必要時提供 getter/setter」習慣，能構建高內聚、低耦合、易維護的類別。