为什么可以在私有类型上使用auto?


139

我惊讶地发现以下代码可以编译并运行(vc2012&gcc4.7.2)

class Foo {
    struct Bar { int i; };
public:
    Bar Baz() { return Bar(); }
};

int main() {
    Foo f;
    // Foo::Bar b = f.Baz();  // error
    auto b = f.Baz();         // ok
    std::cout << b.i;
}

这段代码编译正确吗?为什么正确呢?为什么我auto不能使用它的名称(如预期的那样)而使用私有类型?


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f.Baz().i原样观察也可以std::cout << typeid(f.Baz()).name()Baz()如果可以理解,类外的代码可以“查看”返回的类型,只是无法命名。
史蒂夫·杰索普

2
而且,如果您认为这很奇怪(您可能正在做,在询问时就看到了),您不是唯一一个人;)但是,这种策略对于诸如Safe-Bool成语这样的事情很有用。
Matthieu M.

2
我认为要记住的是,private以一种编译器可以帮助执行的方式来描述API十分方便。并不是要阻止Bar的用户访问此类型Foo,因此它不会Foo以任何方式通过返回的实例来提供该访问权限Bar
史蒂夫·杰索普

1
“这段代码可以正确编译吗?” 不,您需要#include <iostream>。;-)
LF

Answers:


113

auto很大程度上,其规则与模板类型推导的规则相同。发布示例的原因与您可以将私有类型的对象传递给模板函数的原因相同:

template <typename T>
void fun(T t) {}

int main() {
    Foo f;
    fun(f.Baz());         // ok
}

您问为什么还要将私有类型的对象传递给模板函数?因为只有类型的名称不可访问。类型本身仍然可用,这就是为什么您可以将其返回给客户端代码的原因。


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并且要查看名称的隐私与类型无关,请添加public: typedef Bar return_type_from_Baz;Foo问题中的类。现在,尽管在类的私有部分中定义了类型,但仍可以通过公用名来标识类型。
史蒂夫·杰索普

1
要重复@史蒂夫的观点:在访问限定符名称无关,用它做的类型,加入所看到private: typedef Bar return_type_from_Baz;Foo,作为证明typedefd标识符不受公共和私有访问说明符的影响。
damienh 2012年

这对我来说毫无意义。类型的名称仅仅是实际类型的别名。如果我称它为Bar或有SomeDeducedType什么关系?并非我可以使用它来获取class Foo或任何其他成员的私人身份。
einpoklum 2015年

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访问控制应用于名称。与标准中的此示例进行比较:

class A {
  class B { };
public:
  typedef B BB;
};

void f() {
  A::BB x; // OK, typedef name A::BB is public
  A::B y; // access error, A::B is private
}

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chill和R. Martinho Fernandes都已经很好地回答了这个问题。

我只是不能错过以哈利·波特的类比回答问题的机会:

class Wizard
{
private:
    class LordVoldemort
    {
        void avada_kedavra()
        {
            // scary stuff
        }
    };
public:
    using HeWhoMustNotBeNamed = LordVoldemort;

    friend class Harry;
};

class Harry : Wizard
{
public:
    Wizard::LordVoldemort;
};

int main()
{
    Wizard::HeWhoMustNotBeNamed tom; // OK
    // Wizard::LordVoldemort not_allowed; // Not OK
    Harry::LordVoldemort im_not_scared; // OK
    return 0;
}

https://ideone.com/I5q7gw

感谢Quentin使我想起Harry的漏洞。


5
friend class Harry;那里不缺少人吗?
昆汀

@昆汀,你是绝对正确的!为了完整性,可能还应该添加friend class Dumbledore;;)
jpihl

Harry并没有表明他不因Wizard::LordVoldemort;使用现代C ++ 而感到害怕。相反,他打电话给using Wizard::LordVoldemort;。(说实话,使用Voldemort感觉并不自然。;-)
LF

8

要添加其他(好)的答案,这里是从C ++ 98的例子,说明这个问题确实没有用做auto在所有

class Foo {
  struct Bar { int i; };
public:
  Bar Baz() { return Bar(); }
  void Qaz(Bar) {}
};

int main() {
  Foo f;
  f.Qaz(f.Baz()); // Ok
  // Foo::Bar x = f.Baz();
  // f.Qaz(x);
  // Error: error: ‘struct Foo::Bar’ is private
}

禁止使用私有类型,只是命名类型。例如,在所有版本的C ++中,都可以创建这种类型的未命名临时文件。

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