C++ 繼承存取控制完整解析：public/private/protected 三種模式差異

三種繼承方式對比表

核心規則口訣

• public 繼承：「is-a」關係，保持原屬性，衍生類物件可存取 public 介面。
• protected 繼承：基類 public/protected 變為 protected，衍生類可存取，物件不可存取。
• private 繼承：基類 public/protected 變為 private，衍生類可存取，物件完全不可存取（實作繼承/介面隱藏）。
• 基類 private 成員：永遠不可見（除非基類提供 public/protected 介面），與繼承方式無關。

成員屬性語意比喻

• public：公共資產，誰都能用。
• protected：家族遺產，子孫（衍生類）能用，外人不能。
• private：私人財產，只有自己能用。
• friend：死黨，沒有秘密，想用就用。

程式碼驗證範例

class Base {
public: int pub;
protected: int pro;
private: int pri;
};

class PubDerived : public Base { void f() { pub=1; pro=2; /*pri=3;*/ } };
class ProDerived : protected Base { void f() { pub=1; pro=2; /*pri=3;*/ } };
class PriDerived : private Base { void f() { pub=1; pro=2; /*pri=3;*/ } };

int main() {
    PubDerived d1; d1.pub=1; /*d1.pro=2; d1.pri=3;*/ // 僅 pub 可存取
    ProDerived d2; /*d2.pub=1;*/ // 全部不可存取
    PriDerived d3; /*d3.pub=1;*/ // 全部不可存取
}

設計建議

1. 預設使用 public 繼承 表達「is-a」語意。
2. 需「has-a」或實作細節復用時，優先考慮組合而非 private 繼承。
3. protected 繼承極少用，通常僅在框架設計中「受保護介面」需求時出現。
4. 善用 using Base::member 在衍生類中調整特定成員的可見性。