如何在单链表中正确使用保护

时间:2013-12-15 00:46:06

标签: c++ class inheritance protected

我通过以下程序成功编写了单链表: 头文件是:

#ifndef SLL_H_
#define SLL_H_

#include <iostream>
class node {
    protected:

    public:
        int key;
        node *next;
        node();
        ~node();
};

class SLL : public node{
    private:
        node *Head = NULL;
        int SLL_SIZE = 0;
    public:
        //Constructor
        SLL();
        //SLL(int n);
        //Destructor
        ~SLL();
        //Modifiers
        void Push_Front(int a);
        void Push_Back(SLL A,int b);
        void Traverse();
        //Access function
        int SLL_size();
        int Get(node* p);
        //Iterator
        node* Begin();
        node* End();
        //void Search(int a);

};

#endif

SLL.cpp

#include "SLL.h"
#include <iostream>

using namespace std;

node::node(){
    cout << "Empty constructor of node is being called;" << endl;
}

node::~node(){
    cout << "Empty destructor of node is being called;" << endl;
}

SLL::SLL():node(){
    cout << "Empty constructor of SLL is being called;" << endl;
}

SLL::~SLL(){
    cout << "Empty destructor of SLL is being called." << endl;
}

//Insert element at the front of the list
void SLL::Push_Front(int k){
    node *temp = new node [1];
    temp->key = k;
    temp->next = Head;
    Head = temp;
    SLL_SIZE = SLL_SIZE + 1;
}

//Insert element at the end of the list
void SLL::Push_Back(SLL A, int m){
    node *temp1 = A.End();
    node *temp2 = new node [1];
    temp2->key = m;
    temp1->next = temp2;
    temp2->next = NULL;
    SLL_SIZE = SLL_SIZE + 1;
}

//Insert element at a given position

//Return the number of elements in the linked list
int SLL::SLL_size(){
    return SLL_SIZE;
}

//Traverse the list (print the list)
void SLL::Traverse(){
    node *temp;
    temp = Head;
    while(temp!=NULL){
        cout << temp->key << " ";
        temp = temp->next;
    }
    cout << endl;
}

//Get key given pionter
int SLL::Get(node* pt){
    if(pt!=NULL){
        node* temp = pt;
        return temp->key;
    }
    else {
        cout << "Null pointer points to nowhere!" << endl;
        return 0;
    }
}

//Return the pointer at the beginning of the list
node* SLL::Begin(){
    return Head;
}

//Return the pointer at the end of the list
node* SLL::End(){
    node* temp = Head;
    while(temp->next!=NULL){
        temp = temp->next;
    }
    return temp;
}

的main.cpp

#include <iostream>
#include "SLL.h"

using namespace std;

int main()
{
    SLL A;
    A.Push_Front(1);
    A.Push_Front(2);
    A.Push_Front(5);
    A.Push_Front(6);
    A.Push_Back(A,3);
    A.Traverse();
    cout << A.SLL_size() << endl;
    cout << A.Get(A.Begin()) << endl;
    cout << A.Get(A.End()) << endl;
    return 0;
}

一个错误是,例如:

SLL.h||In member function 'void SLL::Push_Front(int)':|
SLL.h|7|error: 'int node::key' is protected|
SLL.cpp|25|error: within this context|
SLL.h|8|error: 'node* node::next' is protected|
SLL.cpp|26|error: within this context|
SLL.h||In member function 'void SLL::Push_Back(SLL, int)':|
SLL.h|7|error: 'int node::key' is protected|
SLL.cpp|35|error: within this context|
SLL.h|8|error: 'node* node::next' is protected|
LL.cpp|36|error: within this context|
SLL.h|8|error: 'node* node::next' is protected|
SLL.cpp|37|error: within this context|

使用密钥和下一个的其他成员函数的类似错误。

此程序现在运作良好。但是,在nodeint key; node *next;下移动了protected下的{2}行后,它会给我一些错误,例如“node :: key is protected”。

首先,请不要怪我做一些愚蠢的事情:P。我知道如果我struct为节点,那么生活会更容易。我正在尝试继承并理解受保护。这就是原因。

根据定义,派生类可以访问受保护的成员,对吧?我不知道我做错了什么。

希望你能帮助我。谢谢!

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

protected关键字允许继承类查看protected成员。这意味着继承类的实例可以看到自己的受保护成员,以及同一继承类的其他实例的受保护成员。它不会通过指向父类类型的指针扩展此访问,因为该访问不安全。

让我们具体化。请考虑以下示例:

class A
{
    protected:
        int a_int;
};

class B : public A
{
    public:

        int good()
        {
            return a_int;  // OK:  Protected member of this instance
        }

        int bad( A *a_ptr )
        {
            return a_ptr->a_int; // BAD:  Can't access the protected member
                                 //       through a pointer to the parent class type.
        }

        int also_good( B *b_ptr )
        {
            return b_ptr->a_int; // OK:  Pointer to the same class type as this
                                 //      class is safe.
        }
};

代码中的错误看起来像第二种情况。那么为什么第二种情况是非法的,但第三种情况可以吗?

第二种情况是非法的,因为编译器不知道A*指向的实际对象类型。它可能是 A的任何后代,甚至可能无法转换为B*。因此,protected子句扩展的访问不保证是安全的或有意义的。例如,假设你有

class C : public A { ... };
class D : public C { ... };

您已将C*D*传递给上方的方法bad()。由于BC没有直接关联,C应该能够看到受B公开的受保护成员,这似乎是不合理的。 D也是如此。

但是,在第三种情况下,编译器确定它具有指向B的指针或从B派生的类,因此它知道{{1}扩展了访问权限} keyword是安全且有意义的。通过这种方式,我的意思是受保护的字段以protected期望它们被管理的方式进行管理。实际上,如果没有该访问权限,您将很难编写涉及两个B

实例的二元运算符

有意义吗?

如果您仍然不相信:假设我创建了两个并行类,它们都继承自B

node

当然,这是一个人为的例子,但请耐心等待。因为这两个类派生自// plain singly linked list class normal_sll : public node { }; // singly linked list that stores all of its elements negated class negative_sll : public node { }; ,所以您可以通过node传递任一类。因此,您可以将node *的实例传递给negative_sll,反之亦然。

C ++的访问控制阻止任何一个类通过normal_sll查看受保护的字段。这很好,因为node *管理它们的方式与negative_sll不同。

但是,您无法通过normal_sll传递negative_sll的实例,反之亦然。因此,您知道如果normal_sll*方法中有一个normal_sll*,您就知道访问受保护成员是安全的。

当然,这是一个人为的例子。我相信你能想到更好的一个。但是有意义吗?

现在,您可以将normal_sll设为B friend并覆盖此控件。但是,这会让A看到B私有成员,完全绕过A概念。更好的解决方案是重写protected代码,以便将SLL而不是SLL*传递给其方法。

答案 1 :(得分:0)

首先,我没有看到,为什么你想从SLL派生Node,因为List不是Node的特化。您可能想要做的是让SLL成为Node的朋友:

class node {
protected:
    int key;
    node *next;
public:
    friend SLL; //This allows SLL to access node's private and protected members

    node();
    ~node();
};

至于你的问题 - 为什么SLL无法访问Node的受保护成员 - 关注:

---------编辑:我的解释是错误的------------