c++ - 从具有非虚拟析构函数的类中私有(private)继承是否安全？

Question

我知道，公共(public)继承通常不是安全的，因为当 delete 基类指针时，编译器只生成代码来调用基类的析构函数，并且派生类的那个没有被调用。

但是对于私有(private)继承，客户端不能将派生类指针转换为基类指针(因为私有(private)继承不模拟 is-a 关系)，所以 delete总是在派生类的指针上使用，编译器应该能够看到还有一个基类并调用它的析构函数。

我做了这个测试:

#include <iostream>

struct BaseVirtual
{
    virtual ~BaseVirtual()
    {
        std::cout << "BaseVirtual's dtor" << '\n';
    }
};

struct BaseNonVirtual
{
    ~BaseNonVirtual()
    {
        std::cout << "BaseNonVirtual's dtor" << '\n';
    }
};

struct DerivedPrivVirtual: private BaseVirtual
{
    static void f()
    {
        BaseVirtual * p = new DerivedPrivVirtual;
        delete p;
    }

    ~DerivedPrivVirtual()
    {
        std::cout << "DerivedPrivVirtual's dtor" << '\n';
    }
};

struct DerivedPrivNonVirtual: private BaseNonVirtual
{
    static void f()
    {
        BaseNonVirtual * p = new DerivedPrivNonVirtual;
        delete p;
    }

    ~DerivedPrivNonVirtual()
    {
        std::cout << "DerivedPrivNonVirtual's dtor" << '\n';
    }
};

int main()
{
    std::cout << "With explicit derived pointer type:" << '\n';
    {
        DerivedPrivVirtual * derivedPrivVirtual = new DerivedPrivVirtual;
        DerivedPrivNonVirtual * derivedPrivNonVirtual = new DerivedPrivNonVirtual;

        delete derivedPrivVirtual;
        delete derivedPrivNonVirtual;
    }
    std::cout << '\n';

    std::cout << "With base pointer type:" << '\n';
    {
        // Client code can't cast Derived to Base when inherit privately.
        //BaseVirtual * derivedPrivVirtual = new DerivedPrivVirtual;
        //BaseNonVirtual * derivedPrivNonVirtual = new DerivedPrivNonVirtual;

        //delete derivedPrivVirtual;
        //delete derivedPrivNonVirtual;
    }
    std::cout << '\n';

    std::cout << "Inside derived class itself:" << '\n';
    {
        DerivedPrivVirtual::f();
        DerivedPrivNonVirtual::f();
    }
    std::cout << '\n';

    std::cout << "With non-dynamic variables:" << '\n';
    {
        DerivedPrivVirtual derivedPrivVirtual;
        DerivedPrivNonVirtual derivedPrivNonVirtual;
    }
    std::cout << '\n';
}

GCC 4.7.1 和 CLang 3.1 提供相同的输出。除非派生类本身将派生类指针强制转换为基类并删除，否则将调用派生类构造函数。

除了这种看起来很不常见且很容易避免的情况(类的作者是唯一可以造成伤害的人，但它确实知道它是从哪个类派生出来的)，我可以断定它是安全的吗？

With explicit derived pointer type:
DerivedPrivVirtual's dtor
BaseVirtual's dtor
DerivedPrivNonVirtual's dtor
BaseNonVirtual's dtor

With base pointer type:

Inside derived class itself:
DerivedPrivVirtual's dtor
BaseVirtual's dtor
BaseNonVirtual's dtor  <-- Only a problem inside the class itself

With non-dynamic variables:
DerivedPrivNonVirtual's dtor
BaseNonVirtual's dtor
DerivedPrivVirtual's dtor
BaseVirtual's dtor

---

额外问题: protected 继承呢？我想伤害的能力不再是直接派生类的作者的特权，而是层次结构中任何类的作者的特权。

Answer 1

无论继承是公有的还是私有(private)的，都不会影响代码的安全性，它只是限制了它可以安全/不安全地使用的范围。您有相同的基本问题:如果您的类或您的类的 friend 将您的类型的对象传递给一个接口(interface)，该接口(interface)采用指向没有虚拟析构函数的基的指针，并且如果该接口(interface)获得您的对象的所有权，那么您正在创建 undefined行为。

设计中的问题是，根据您的问题， BaseNonVirtual 并非旨在扩展。如果是，它应该有一个公共(public)的虚拟析构函数，或者一个 protected 非虚拟析构函数，确保没有代码能够通过指向基的指针对派生对象调用 delete。