有没有办法访问同一类模板的不同实例化的私有部分？答案

【问题标题】：Is there a way to access the private parts of a different instantiation of the same class template?有没有办法访问同一类模板的不同实例化的私有部分？
【发布时间】：2010-11-14 14:02:02
【问题描述】：

在我对模板的持续探索中，我不仅在它所拥有的 ItemType 上对我的 Container 类进行了模板化，而且还在确定它应该如何对项目排序的 Functor 参数上进行了模板化。到目前为止，一切顺利。

当我想将一个 Container 的内容复制到另一个时，我遇到了一个小问题：如果两个 Container 具有不同的 Functor 类型，那么它们在技术上是不相关的类。因此，不允许容器 A 访问容器 B 的非公开内容。除了将我需要访问的所有内容设为公开之外，有没有什么好的方法来处理这个问题？也许是某种模板“朋友”声明的方法？

演示问题的示例代码如下：

#include <stdio.h>

class FunctorA {};
class FunctorB {};

template <class ItemType, class Functor> class MyContainer
{
public:
   MyContainer() : _metaData(0) {/* empty */}

   template<class RHSFunctor> void CopyFrom(const MyContainer<ItemType, RHSFunctor> & copyFrom)
   {
      _metaData = copyFrom._metaData;
      _item     = copyFrom._item;
   }

private:
  int _metaData;
  ItemType _item;
};

int main(int argc, char ** argv)
{
   MyContainer<void *, FunctorA> containerA;
   MyContainer<void *, FunctorB> containerB;

   containerA.CopyFrom(containerB);  // error, containerA::CopyFrom() can't access containerB's private data!
   return 0;
}

【问题讨论】：

澄清标题以反映您无法实例化类但可以实例化类模板。混淆的部分原因在于类模板本身不是类型，但每个实例化都是不同的类型。

标签： c++ templates private public

【解决方案1】：

您可以创建一个仅在 ItemType 上模板化的基本模板类，将数据保留在那里，拥有完整的 2-args 模板子类作为基础，并将复制源放在基类中，因为它不依赖于反正函子。即：

template <class ItemType> class MyContainerBase
{
public:
   MyContainerBase() : _metaData(0) {/* empty */}

   void CopyFrom(const MyContainerBase<ItemType> & copyFrom)
   {
      _metaData = copyFrom._metaData;
      _item     = copyFrom._item;
   }

protected:
  int _metaData;
  ItemType _item;
};

template <class ItemType, class Functor> class MyContainer:
    public MyContainerBase<ItemType>
{
  // whatever you need here -- I made the data above protected
  // just on the assumption you may need to access it here;-)
};

【讨论】：

Jeremy，这种技术，将大量行为放在具有较少模板参数（有时没有）的基类中，然后在子类中添加特定的额外功能是一种非常通用的技术，并且被大量使用. （GNU libstdc++ 有很多值得一看的案例。）
太棒了，这正是我想要的。谢谢！

【解决方案2】：

正如您所指出的，您还可以使用朋友功能：

class FunctorA {};
class FunctorB {};

template <class ItemType, class Functor> class MyContainer
{
public:
  MyContainer() : _metaData(0) {/* empty */}

  template<class CmnItemType, class LHSFunctor, class RHSFunctor>
  friend void Copy(const MyContainer<CmnItemType, LHSFunctor> & copyFrom
    , MyContainer<CmnItemType, RHSFunctor> & copyTo);

private:
  int _metaData;
  ItemType _item;
};

template<class CmnItemType, class LHSFunctor, class RHSFunctor>
void Copy(const MyContainer<CmnItemType, LHSFunctor> & copyFrom
  , MyContainer<CmnItemType, RHSFunctor> & copyTo)
{
  copyTo._metaData = copyFrom._metaData;
  copyTo._item     = copyFrom._item;
}


int main(int argc, char ** argv)
{
  MyContainer<void *, FunctorA> containerA;
  MyContainer<void *, FunctorB> containerB;

  Copy(containerB, containerA);
  return 0;
}

【讨论】：