如何访问嵌套类的私有成员？

Question

背景：我已将（父）类 E 与嵌套类 N 与 E 中的 N 的几个实例封闭在一起。在封闭的（父）类中，我正在做一些计算，并为嵌套类的每个实例设置值。像这样的：

n1.field1 = ...;
n1.field2 = ...;
n1.field3 = ...;
n2.field1 = ...;
...

这是一个大的 eval 方法（在父类中）。我的意图是——因为所有计算都在父类中（它们不能在每个嵌套实例中完成，因为它会使代码更复杂）——使 setter 只对父类和 getter 可用。

现在有一个问题：

• 当我将设置器设为私有时，父类无法访问它们
• 当我将它们公开时，每个人都可以更改值
• 而C#没有朋友的概念
• 我无法在构造函数中传递值，因为使用了惰性求值机制（因此必须在引用它们时创建实例 -- 我创建所有对象并按需触发计算）

我被卡住了——怎么做（限制访问父类，不多也不少）？

---

我怀疑我会先得到答案——“但为什么你不按每个字段拆分评估”——所以我举例回答这个问题：你如何计算最小值和最大值收藏？以快速的方式？答案是——一口气。这就是为什么我有一个 eval 函数，它可以一次进行计算并设置所有字段。

Answer 1

您可以在E 内部声明一个私有接口IN，由N 显式实现。这个接口将暴露N 的成员只能由E 访问：

public class E
{
    public void Foo()
    {
      IN n = new N();
      n.Field1 = 42;
    }

    public class N : IN
    {
        private int _field1;

        int IN.Field1
        {
            get { return _field1; }
            set { _field1 = value; }
        }
    }

    private interface IN
    {
        int Field1 { get; set; }
    }
}

Answer 2

如果您可以将父类和子类放在另一个程序集中，您可以使用internal 作为设置器。在野外通常是这样处理的。

编辑：

Thomas Levesque's answer 给了我一个想法：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        E myE = new E();

        Console.WriteLine("E.N1.Field1 = " + myE.N1.Field1);
        Console.WriteLine("E.N2.Field1 = " + myE.N2.Field1);
    }

    public interface IN
    {
        int Field1 { get; }
    }

    public class E
    {
        private N _n1 = new N();
        private N _n2 = new N();

        public E()
        {
            _n1.Field1 = 42;
            _n2.Field1 = 23;
        }

        public IN N1
        {
            get { return _n1; }
        }

        public IN N2
        {
            get { return _n2; }
        }

        private class N : IN
        {
            private int _field1;

            public int Field1
            {
                get { return _field1; }
                set { _field1 = value; }
            }
        }
    }
}

根据您需要如何公开子类N，这可能会起作用。

Answer 3

另一种选择是将您希望成为私有的成员公开如果您的（嵌套）类是私有的。如果私有类的字段是公共的，它只会暴露给封闭类.

public class E
{
    public void Foo()
    {
      IN n = new N();
      n.field1 = 42;
    }

    class N : IN
    {
        public int _field1;
    }
}

现在N 只对E 可见，所以n._field1 公开只对E 很重要，你很安全..

Answer 4

这是一个老问题，但这里有一个不使用接口的可能解决方案。

您可以在内部类中有一个静态函数，它在外部类中设置委托，如下所示：

public class Outer {
    private delegate void _operateDlg(Inner inner, bool value);
    private static _operateDlg _validate;

    static Outer() {
        Inner.Init();
    }

    public void Set(Inner inner, bool value) {
        _validate(inner, value);
    }

    public class Inner {
        public bool IsValid {get; private set; }
        public static void Init() {
            Outer._validate += delegate(Inner i, bool value) {
                i.IsValid = value;
            };
        }
    }
}

您可以将各种不同的委托放入使用 Inner.Init() 方法分配的外部类中，例如通过私有构造函数或特定字段的 getter/setter 返回 Inner 类实例的方法.

如果你不介意在你的内部类中有一个额外的 Init() 静态函数，那么这不必改变。但是如果不希望 Init() 方法可见，可以使用反射来调用它：

using System.Reflection;

public class Outer {
    private delegate void _operateDlg(Inner inner, bool value);
    private static _operateDlg _validate;

    static Outer() {
        typeof(Inner).GetMethod("Init",
            BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic).Invoke(null, null);
    }

    public void Set(Inner inner, bool value) {
        _validate(inner, value);
    }

    public class Inner {
        public bool IsValid {get; private set; }
        private static void Init() {
            Outer._validate = delegate(Inner i, bool value) {
                i.IsValid = value;
            };
        }
    }
}

我知道无论如何都可以使用反射来绕过私有访问限制，但在我看来，仅使用它来调用一个 Init() 方法，然后分配适当的委托是一种更清洁、更通用的解决方案。另一种方法是为您可能想要创建的每个委托调用反射，即使这样也可能存在限制（例如无法为构造函数创建委托）。

上述解决方案不仅支持包装构造函数，而且在程序的生命周期中只使用一次反射，因此除了您使用委托来实现应该实现的目标之外，不应该有明显的性能损失首先被允许作为直接访问。我不知道为什么 C# 不支持这一点，我想不出它不支持的充分理由。

Answer 5

使字段“受保护的内部”

如果嵌套类是私有的，您可以对这些字段使用“内部”。