在 C++ 中调用私有成员函数 [重复]答案

【问题标题】：Calling private member function in C++ [duplicate]在 C++ 中调用私有成员函数 [重复]
【发布时间】：2016-03-28 06:16:55
【问题描述】：

我来自 Java，它不允许在派生类中减少访问修饰符。例如，以下内容在 Java 中无法编译：

public class A{
    public void foo(){ }
}

public class B extends A{
    @Override
    private void foo(){ }  //compile-error
}

但是，在 C++ 中没问题：

struct A {
    A(){ }
    virtual ~A(){ }
    A(A&&){ }
public:
    virtual void bar(){ std::cout << "A" << std::endl; }
};

struct B : public A{
private:
    virtual void bar(){ std::cout << "B" << std::endl; }
};

int main()
{
    A *a = new B;
    a -> bar(); //prints B
}

DEMO

它可能在哪里有用？此外，这样做安全吗？

【问题讨论】：

顺便说一句，结构 A 中的 public 修饰符什么都不做，因为结构中的所有内容默认情况下都是公共的。
就个人而言，我不建议更改访问级别，因为我认为这可能会造成混淆。但是，我不知道为什么它会被认为是不安全的，也不知道它为什么有用。相关的是，拥有一个由非虚拟公共函数调用的私有虚拟函数会很有用。请参阅 NVI（非虚拟接口）习语。
@JamesAdkison 这是“不安全的”，因为它让外部代码直接调用私有函数，这与私有函数的全部观点相矛盾。
@immibis 我的意思是从 UB 的角度来看是不安全的。并且基类打算将其公开，因此 IMO 派生类期望任何比公共访问更少的东西是错误的。
另一个答案：stackoverflow.com/questions/484592/…

标签： java c++ inheritance virtual-functions

【解决方案1】：

正如您所观察到的，访问说明符根据指针的类型工作，而不是根据动态类型。因此，在这种情况下，在 B 中指定 private 仅意味着无法通过指向 B 的指针访问函数。因此，如果客户端不应该使用指向 B 的指针（或在堆栈上创建 B），这对于保持锁定状态很有用）。基本上，如果 B 的构造函数是私有的，并且您通过返回 unique_ptr<A> 的工厂创建 B（可能还有 A 的其他子代）。在这种情况下，您可以将 B 的所有方法指定为私有方法。原则上，这可以防止客户端通过向下动态转换 unique_ptr 然后直接访问 B 的接口来“滥用”接口。

我真的不认为应该这样做；它是一种比 C++ 更接近 Java 的方法。一般来说，如果客户端想通过基类指针在堆栈上而不是堆上使用派生对象，他们应该能够。它提供了更好的性能并且更容易推理。它在通用代码中也能更好地工作。

编辑：我想我应该澄清一下。考虑以下代码：

enum class Impl {FIRST, SECOND, THIRD};

unique_ptr<A> create(Impl i) {
  ...
}

假设这是创建使用 A 接口的具体实例的唯一方法。我可能希望派生类是纯粹的实现细节。例如，我可以在不同的类中实现这三个实现中的每一个，然后决定将三个实现中的两个集中到一个具有不同选项的类中，依此类推。这不关用户的事；他们的世界只是A的界面加上create函数。但是现在假设用户碰巧查看了源代码并且知道FIRST 实现是使用B 实现的。他们想要更好的性能，所以他们这样做：

auto a = create(Impl::FIRST);
auto b = dynamic_cast<B *>(a.get());
// Use b below, potentially avoiding vtable

如果用户有这样的代码，而您删除或重命名 B 类，他们的代码将会中断。通过将 B 的所有方法设为私有，您可以使 b 指针对用户无用，确保他们按预期使用接口。

正如我之前所说，我并不特别提倡在 C++ 中以这种方式编程。但是在某些情况下，您确实需要派生类是纯粹的实现细节；在这些情况下，更改访问说明符有助于强制执行。

【讨论】：