Warum können C-Objekte derselben Klasse auf die privaten Daten anderer zugreifen?

Datenzugriff in Objekten derselben Klasse verstehen

In C enthalten Klassen häufig private Datenelemente, um vertrauliche oder interne Informationen zu kapseln. Es mag jedoch kontraintuitiv erscheinen, dass Objekte, die derselben Klasse angehören, auf die privaten Daten anderer zugreifen können. Dieses Phänomen wirft die Frage auf: „Warum ist das erlaubt?“

Zugriffskontrolle in C

Im Gegensatz zu einigen anderen Programmiersprachen implementiert C die Zugriffskontrolle auf Klassenebene. Das bedeutet, dass, wenn ein privates Datenelement innerhalb einer Klasse deklariert wird, es von Natur aus für alle Entitäten außerhalb dieser Klasse nicht zugänglich ist. Es gibt jedoch eine Ausnahme von dieser Regel.

Ausnahme: Barrierefreiheit bei gleicher Klasse

Objekte, die aus derselben Klasse erstellt wurden, haben einen gemeinsamen Bauplan und haben daher Zugriff auf die privaten Daten des jeweils anderen. Dies liegt daran, dass die Zugriffskontrollregeln pro Klasse und nicht pro Objekt durchgesetzt werden.

Begründung

Diese Entwurfsentscheidung basiert auf Zweck privater Datenelemente. Private Daten sollen Daten vor externem Zugriff schützen, sie müssen jedoch nicht vor anderen Objekten innerhalb derselben Klasse verborgen bleiben. Tatsächlich ermöglicht die gemeinsame Nutzung privater Daten zwischen Objekten derselben Klasse häufig effizienten und wiederverwendbaren Code.

Beispiel

Betrachten Sie den folgenden Code:

class TrivialClass {
public:
  TrivialClass(const std::string& data) : mData(data) {}

  const std::string& getData(const TrivialClass& rhs) const {
    return rhs.mData;
  }

private:
  std::string mData;
};

int main() {
  TrivialClass a("fish");
  TrivialClass b("heads");

  std::cout << "b via a = " << a.getData(b) << std::endl;
  return 0;
}

Dieser Code wird erfolgreich kompiliert und ausgeführt, da Objekt a innerhalb der getData-Methode auf das private mData-Datenelement von Objekt b zugreifen kann. Diese Funktion erleichtert den Datenaustausch und die Zusammenarbeit innerhalb einer Klasse.

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