在封闭类的公共接口中使用私有嵌套类[重复]答案

【问题标题】：Use private nested class in a public interface of an enclosing class [duplicate]在封闭类的公共接口中使用私有嵌套类[重复]
【发布时间】：2013-09-16 20:33:20
【问题描述】：

在实现自定义数据结构的过程中，我遇到了一个有趣的困境。不幸的是，我在 C++11 标准中找不到任何答案，所以我希望有人能给我解释一下。

有一个类有一个私有嵌套类。它还使用这个私有子类作为公共函数中的返回值。像这样：

class Enclosing {
private:
    // Private nested class
    struct Nested {
        Nested(int x) : _x(x) {}
        int _x;
    };

    Nested _nested;

public:
    Enclosing():_nested(42) {}

    // Use private nested class in public interface
    const Nested& get_nested() {
        return _nested;
    }
};

如果我尝试使用 call get_nested 它会编译，尽管我无法创建 Enclosing::Nested 类型的局部变量来存储结果。但这就是 auto 来救援的地方：

int main() {
    Enclosing e;
    //Enclosing::Nested n = e.get_ref( ); //Error! Enclosing::Nested is private
    auto n = e.get_nested( );             //Ok, unless we name a type
    cout << n._x << endl;
}

更重要的是，借助一些可变参数模板，我什至可以调用嵌套类的构造函数并为其创建一个新示例：

template<class T, typename... Args>
T* create(const T& t, Args... args) {
    return new T(args...);
}

int main() {
    Enclosing e;
    // We can even create a new instance of the private nested class
    auto np = create(e.get_nested( ), 68); 
    //Enclosing::Nested* np = create(e.get_nested( ), 68); // But don't name a type
    cout << np->_x << endl;
}

有人可以向我解释这种行为吗？为什么auto 允许我们访问其他私有数据类型？一定有一些明显的原因，到目前为止我还看不到。非常欢迎参考标准中的段落。

非常感谢！

（在 gcc 4.7.3 和 clang 3.2 中检查）

【问题讨论】：

那就不要设为私有！

标签： c++ c++11

【解决方案1】：

除了解释它的副本之外，您实际上可以改进私有类作者的意图，方法是使内部类的成员私有并将外部类声明为friend .这样您的第二个示例 (create) 将不再编译（在实践中，添加一个显式且因此是私有的 copy-ctor）：

class Nested {
    Nested(int x) : _x(x) {}
    int _x;
    friend class Enclosing;
};

这确保Nested 的所有实例都是从Enclosing 创建的。

【讨论】：