访问从成员函数返回的私有嵌套类

Question

请帮助我理解为什么类成员函数可以返回私有嵌套类对象，以及为什么可以在该私有嵌套类上调用成员函数，例如：

class Y
{
    class X
    {
    public:
        void f() { cout << "Hello World" << endl; }
    };

public:
    X g() { return X(); }
};

void h()
{
    Y::X x;     // Error, as expected: class Y::X is private.
    x.f();      // Error.

    Y y;        // OK.
    y.g().f();  // OK. But why???
}

我用 GCC 和 Visual C++ 进行了测试，最后一行在两者上都可以编译。我似乎在 C++ 标准中找不到任何可以使它有效的东西。任何想法为什么这有效？

编辑：

另一个观察：

void i()
{
    Y y;

    Y::X x2 = y.g(); // Error: class Y::X is private
    x2.f();          // Error

    auto x3 = y.g(); // OK
    x3.f();          // OK
}

Answer 1

创建一个嵌套类private 并不意味着外部作用域永远不能使用该类的实例。访问说明符会影响 names，并且您的 main 函数永远不会尝试 name Y::X。¹ 唯一命名 Y::X 的地方在Y 内，当然可以访问自己的private 成员。该函数将Y::X 的实例返回到main 并不是特别相关。

[C++14: 11/1]:一个类的成员可以是

• private;也就是说，它的name只能被声明它的类的成员和朋友使用。
• protected;也就是说，它的名称只能由声明它的类的成员和朋友、从该类派生的类以及它们的朋友使用（参见 11.4）。
• public;也就是说，它的名称可以在任何地方使用而不受访问限制。

诚然，该标准没有任何文本可以明确地让您感到困惑，并指出对实体本身的访问不受这些关键字的控制，但这绝对是意图，最终，就法律术语而言。

_{¹ 它确实命名为Y::X::f，但该名称是public。}

Answer 2

为什么类成员函数可以返回私有嵌套类对象

嵌套类也是类成员，成员函数对私有成员有访问权限。

以及为什么可以在该私有嵌套类上调用成员函数

您在这里没有使用私有嵌套类名，即Y::X。而Y::X::f()是一个公共函数，所以可以直接调用。

Answer 3

在这里您可以找到您正在寻找的示例。 f1 是公开的，f2 是私有的并会触发您所期望的错误：

#include <iostream>

class Y
{
    class X
    {
        public:
            void f1() { std::cout << "Hello World" << std::endl; }
        private:
            void f2() { std::cout << "Hello World" << std::endl; }
    };

    public:
        X g() { return X(); }
};

int main()
{
    // Y::X x;     // Error, as expected: class Y::X is private.
    // x.f();      // Error.

    Y y;         // OK.
    y.g().f1();  // OK. Because f1 is public.
    y.g().f2();  // Error. Because f2 is private.

    return 0;
}