委托给私有部分

Question

有时，C++ 的隐私概念让我感到困惑:-)

class Foo
{
    struct Bar;
    Bar* p;

public:

    Bar* operator->() const
    {
        return p;
    }
};

struct Foo::Bar
{
    void baz()
    {
        std::cout << "inside baz\n";
    }
};

int main()
{
    Foo::Bar b;   // error: 'struct Foo::Bar' is private within this context

    Foo f;
    f->baz();     // fine
}

由于 Foo::Bar 是 private，我无法在 main 中声明 b。但我可以很好地调用 Foo::Bar 中的方法。为什么这会被允许？这是意外还是有意为之？

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哦等等，它会变得更好：

Foo f;
auto x = f.operator->();   // :-)
x->baz();

尽管我不允许命名类型 Foo::Bar，但它与 auto 一起工作得很好...

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Noah 写道：

类定义中定义的类型名称不能在没有限定的情况下在类外部使用。

只是为了好玩，以下是从外部获取类型的方法：

#include <type_traits>

const Foo some_foo();

typedef typename std::remove_pointer<decltype( some_foo().operator->() )>::type Foo_Bar;

Answer 1

我认为这是设计使然。您无法显式创建 Foo::Bar 的实例，但它可以从成员函数返回，然后您可以将其传递给其他成员函数。这使您可以隐藏类的实现细节。

Answer 2

我无法提供完整的答案，但也许是一个起点。 C++ 1998 规范在第 11.3 段[class.access]（第 175 页）下包含以下代码示例：

class A
{
    class B { };
public:
    typedef B BB;
};

void f()
{
    A::BB x;   // OK, typedef name A::BB is public
    A::B y;    // access error, A::B is private
}

在此示例中，私有类型通过公共typedef。尽管这与通过成员函数签名发布类型不同，但它是相似的。

Answer 3

试图在标准中找到任何可以详细说明的内容，但我找不到。我唯一能找到的是 9.9：

类型名称遵循与其他名称完全相同的范围规则。特别是，在类定义中定义的类型名称不能在没有限定的情况下在其类外部使用。

本质上，Foo::Bar 的名称是 Foo 私有的，而不是定义。因此，您可以在 Foo 之外使用 Bar，只是不能按类型引用它们，因为该名称是私有的。

成员的姓名查找规则似乎对此也有一些影响。我没有看到任何专门引用“嵌套类”的内容，因此它们不会被允许（如果我实际上找不到任何东西是因为它不存在）。