具有私有基数的函数成员指针

Question

以下代码会产生编译时错误：

'base::print'：无法访问类“base_der”中声明的私有成员

但是，我已在派生类中将该成员设置为public 。为什么这不起作用？

#include <iostream>

using namespace std;

class base
{
public:
    int i;
    void print(int i)
    {
        printf("base i\n");
    }
};

class base_der : private base
{
public:
    using base::print;
};

int main()
{
    // This works:
    base_der cls;
    cls.print(10);

    // This doesn't:    
    void (base_der::* print)(int);
    print = &base_der::print; // Compile error here
}

Answer 1

我认为有一些相互作用的问题导致了该错误：

1. 指向成员类型的指针具有不直观的类型转换特征
2. using 声明不会影响进入范围的名称的类型
3. ，而名称 base_der::print< /code> 是可访问的，但类 base 仍然不可访问，并且在尝试转换指向成员的指针时，指向成员类型的指针中的类的实际类型是的考虑。

C++03 7.3.3“using 声明”

using 声明将名称引入到该 using 声明出现的声明区域中。该名称是在其他地方声明的某个实体名称的同义词。

请注意，虽然该名称被引入新的“区域”，但它是一个同义词 - 该名称所指的类型是相同的。因此，我认为在您的示例中，名称 base_der::print 的类型为 void (base::*)(int)，而不是类型 void ( base_der::*)(int)。

C++03 标准还对指针到成员类型之间的转换进行了规定（4.11“指向成员转换的指​​针”）：

“指向 cv T 类型的 B 成员的指针”类型的右值（其中 B 是类类型）可以转换为“指向 cv T 类型的 D 成员的指针”类型的右值，其中 D 是B 的派生类（第 10 条）。如果 B 是 D 的不可访问（第 11 条）、不明确（10.2）或虚拟（10.1）基类，则需要此转换的程序是格式不正确。转换的结果引用与转换发生之前指向成员的指针相同的成员，但它引用基类成员，就好像它是派生类的成员一样。结果引用 D 的 B 实例中的成员。由于结果的类型为“指向 cv T 类型的 D 成员的指针”，因此可以使用 D 对象取消引用它。结果与使用 D 的 B 子对象取消引用指向 B 的成员的指针相同。

另请注意 7.3.3/13“using 声明”（添加了强调）：

出于重载决策的目的，通过 using 声明引入派生类的函数将被视为派生类的成员。特别是，隐式 this 参数应被视为指向派生类而不是基类的指针。 这对函数的类型没有影响，并且在所有其他方面，该函数仍然是基类的成员。

现在，生成错误的代码示例：

// This doesn't:    
void (base_der::* print)(int);
print = &base_der::print; // Compile error here

正在尝试转换“指针” D 的成员”到“B 的成员的指针”——这是错误方向的转换。如果您想一下，您就会意识到为什么朝这个方向进行转换并不安全。 “指向 B 成员的指针”类型的变量可能不会与与 D 类有任何关系的对象一起使用 - 但如果您调用类型为“指向 D 成员的指针”的函数（这就是 void (base_der::* print)(int) 是什么)，它会正确地期望 this 指针将指向 D< /代码> 对象。

无论如何，虽然我认为问题的根源是这个转换问题，但我认为您会收到有关可访问性的抱怨，因为当编译器尝试处理转换时，它首先检查 base - 即使名称 base_der::print （它是 base::print 的别名）可以访问，因为 using声明，类 base 仍然不是。

免责声明：此分析来自对指向成员类型的指针的细微差别缺乏经验的人。它们是 C++ 的一个领域，非常复杂，除了最简单的场景之外很难使用，并且显然存在很多可移植性问题（请参阅 Doug Clugston 的文章，http://www.codeproject.com/KB/cpp/FastDelegate.aspx，它已经足够老了，现在很多这些问题可能已经得到解决，但我怀疑他们不是）。

当你说 C++ 中的某些东西是更复杂或不太容易理解的领域之一时，这已经说明了很多。

Answer 2

我不能说我知道为什么（我也不能谈论规范），但 clang 的错误消息可能具有启发性：

error: cannot cast private base class 'base' to 'base_der'

因此，更改成员函数的类型至少在 clang 和 gcc 中有效：

void (base::* print)(int);
print = &base_der::print; // works!

Answer 3

这是因为，

class base_der : private base

继承是私有的。因此 base_der 无法访问 base。将其更改为 public 就可以了。