防止公共使用用作私有基类的类

Question

如何确保只有“我的”代码才能使用一个类，即使它使用了一个基类？ （如果它不用作基类，我可以将其设为 private 或 protected 我的一个类的嵌套类）

如果我想表明对我的一个类使用基类仅仅是实现细节，我可以使用私有基类：

 class Base
 {
      ...
 }

 class Derived: private Base
 {
 public:

      Derived(...): Base{...} {... };

      ...
 }

对于我的Derived 类的客户，我使用Base 类并不明显：

 #include "Derived.h"

 void client() {
    Derived d{...};
    Base *b = static_cast< Base * >(&d);// error
    ...
 }

但想象一下 Base 类是如此专业化、令人困惑或难以使用，以至于我不希望我的代码的客户可以将它用作基类或创建它的对象班级。在某种意义上，我希望它对我的某些代码是“私有的”，所以这样的客户端代码会失败：

 #include "Derived.h"

 class Client: Base// error wanted here
 {
 public:
    Client(...): Base{...} {...};

    ...
 }

 void client()
 {
    Derived d{...};// OK
    Base b{...};// error wanted here
    Client c{...};// error wanted here
 }

我该怎么做？

实际上，我在问如何实现Java's package-private classes 之类的东西，只有同一个“包”（模块）中的其他类可以访问，但不能被“包”之外的代码使用。

Answer 1

如果你想 100% 强制执行，并且不喜欢“请不要使用以 '_' 开头的东西”的 python 方法，那么我相信这是你的停靠港：

class Dave;

class MyPrivateBaseClasses {
  private:
    MyPrivateBaseClasses();    // ensure nothing can use this class
    class BaseClassA {};

    friend Dave;
};

class Dave : public/private MyPrivateBaseClasses::BaseClassA
{};

当然——这意味着你必须将所有想要使用它的东西都加为好友，但它确实给了你想要的东西； 100% 保护使用 BaseClassA 的人。

Answer 2

这不能像在 Java 中那样直接完成。如果只是为了避免混淆，您可以将 Base 移动到一个名称空间中，这意味着您的代码的客户端会忽略该名称空间，例如：

namespace hidden {
  class Base {
    ..
  };
}

class Derived : private hidden::Base {
  ...
};

如果您真的想避免使用Base 的可能性，那么如果您打算使用Base 作为多个类的父类（数量可能随时间变化），这将是一个相当困难的故事。你可以给Base一个private构造函数，并指出你的每个派生类都是friend的Base：

class Hider {
  private:
    Hider() = delete;
    class Base {
      ..
    };

  friend class Derived;
};

class Derived : Hider::Base {
  ..
};

当然，这需要对您想要从Base 派生的每个新类进行手动维护。

Answer 3

您可以通过将“私有”实体放入detail 命名空间来按照惯例“强制执行”这一点。许多流行的库（例如 Boost） 这样做：

namespace detail
{
    class Base { /* ... */ };
}

class Derived : private detail::Base
{
    /* ... */
};

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当模块标准化时，这个问题将得到妥善解决，因为您将能够控制导出哪些实体以及哪些是实现细节。