C++のprivateメンバーとprotectedメンバーの違いを徹底解説

C++のクラスには、public（公開）、private（非公開）、protected（保護）という3種類のアクセス指定子があり、それぞれ対応するクラスメンバーへのアクセスレベルを制御します。本記事では、特に混同されやすいprivateメンバーとprotectedメンバーの違いについて、サンプルコードを交えながら詳しく解説します。

privateメンバーとは

privateとして宣言されたデータメンバーは、クラスの外部から直接アクセスすることができません。アクセスできるのは、そのクラス自身のメンバー関数、あるいはfriend関数・friendクラスのみです。

また、アクセス指定子を明示しなかった場合、classで定義されたメンバーはすべてデフォルトでprivateになる点にも注意しましょう。

protectedメンバーとは

protectedメンバーはprivateメンバーとよく似た性質を持っていますが、決定的な違いが1つあります。それは、派生クラス（子クラス）からアクセスできるという点です。privateメンバーは派生クラスからもアクセスできませんが、protectedメンバーであれば継承関係にあるクラス内で自由に利用できます。

アクセス範囲の比較表

privateとprotectedの動作を確認するサンプルコード

以下のプログラムは、クラスにおけるprivateメンバーとprotectedメンバーの挙動を示したものです。

コード例

#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
    public :
    int a = 8;
    protected :
    int b = 10;
    private :
    int c = 20;
};
class Derived : public Base {
    public :
    void func() {
        cout << "The value of a : " << a;
        cout << "\nThe value of b : " << b;
    }
};
int main() {
    Derived obj;
    obj.func();
    return 0;
}

実行結果

The value of a : 8
The value of b : 10

プログラムの解説

それでは、上記プログラムの処理内容を順番に見ていきましょう。

1. 基底クラスBaseの定義

クラスBaseには、a、b、cという3つのデータメンバーが宣言されており、それぞれpublic、protected、privateとして指定されています。

class Base {
    public :
    int a = 8;
    protected :
    int b = 10;
    private :
    int c = 20;
};

2. 派生クラスDerivedの定義

クラスDerivedは、Baseをpublic継承しています。メンバー関数func()はaとbの値を出力しますが、cの値は出力できません。これは、cがクラスBaseのprivateメンバーであり、派生クラスであるDerivedからはアクセスできないためです。

class Derived : public Base {
    public :
    void func() {
        cout << "The value of a : " << a;
        cout << "\nThe value of b : " << b;
    }
};

もしfunc()内でcにアクセスするコードを追加すると、コンパイルエラーが発生します。この挙動こそが、privateとprotectedの本質的な違いです。

3. main関数でのオブジェクト生成と呼び出し

main()関数内では、クラスDerivedのオブジェクトobjを生成し、メンバー関数func()を呼び出しています。

int main() {
    Derived obj;
    obj.func();
    return 0;
}

まとめ

• privateメンバー：クラス内部とfriendからのみアクセス可能。派生クラスからはアクセス不可。
• protectedメンバー：クラス内部に加えて、派生クラスからもアクセス可能。
• アクセス指定子を省略した場合、classのメンバーはデフォルトでprivateになる。

カプセル化を適切に行いつつ、継承先のクラスに必要なメンバーだけを開放したい場合はprotectedを使う、という使い分けがC++の設計において重要です。