c++ - 派生自在私有(private)范围内声明的类

Question

我目前正在重构一些遗留代码，并希望将多个 if...elseif... 语句分解为一系列实现各种策略的类。

因为我必须访问原始对象的内部结构，所以我将把新类声明为嵌套类；由于外部世界的任何人都不应访问它们，因此我宁愿在私有(private)范围内声明它们。

为了尽可能少地暴露实现细节，我想知道是否可以在头文件中仅转发声明基本策略类，并将所有子类声明放在实现文件中。代码示例如下:

-- 头文件

class MyUglyClass
{
private:
    class IStrategyBase;
    IStrategyBase* sPtr;
    // class ActualImplementation; // this is what I'd like to avoid
    // class YetAnotherImplementation; // as above
    // blah blah blah
};

-- 实现文件

class MyUglyClass::IStrategyBase
{
    virtual ResultType DoSomething(SomeType someParameter) = 0;
    // could expose some MyUglyClass members, since 
    // derived classes wouldn't inherit friendship
};

class ActualImplementation: public MyUglyClass::IStrategyBase
{
    ResultType DoSomething(SomeType someParameter) override
    {
        // Do actual work
    }
}

class YetAnotherImplementation: public MyUglyClass::IStrategyBase
{
    ResultType DoSomething(SomeType someParameter) override
    {
        // Doing something really tricky & clever for corner cases
    }
}

当然，编译器会报错，因为 IStrategyBase 不可访问；我可以通过将 ActualImplementation 和 YetAnotherImplementation 与 IStrategyBase 一起 fwd 声明到头文件中来解决这个问题，但我宁愿避免这种情况，因为如果需要新策略，我需要更改标题。

我也可以在公共(public)范围内声明 IStrategyBase，但我更愿意将其保密以避免其他人弄乱它。

当然，我假设非 fwd 声明的子类不会继承与 MyUglyClass 的友元，因此我必须将相关数据公开给 IStrategyBase protected 成员.

有什么方法可以实现我可能会错过的吗？

编辑:

感谢所有发表评论的人，我意识到即使在公共(public)范围内声明，也没有人可以乱用 IStrategyBase 类，因为类定义也将埋在实现文件中。我现在想知道是否可以让派生类访问 MyUglyClass 的内部结构，而不必将它们与 IStrategyBase 一起 fwd 声明。我猜答案是否定的，因为友元不会被继承，但也许我还缺少一些 C++ perk。

Answer 1

一种可能性(这不是 pimpl 惯用语，只是一种可访问性 hack):

class MyUglyClass
{
private:
    struct Impl; // Is automatically "friend struct Impl;"
    class IStrategyBase;
    IStrategyBase* sPtr;
    // class ActualImplementation; // this is what I'd like to avoid
    // class YetAnotherImplementation; // as above
    // blah blah blah
};

class MyUglyClass::IStrategyBase
{
public:
    virtual int DoSomething(int someParameter) = 0;
    // could expose some MyUglyClass members, since 
    // derived classes wouldn't inherit friendship
};

struct MyUglyClass::Impl
{
    class ActualImplementation: public MyUglyClass::IStrategyBase
    {
        int DoSomething(int someParameter) override
        { (void) someParameter; return 1;}
    };

    class YetAnotherImplementation: public MyUglyClass::IStrategyBase
    {
        int DoSomething(int someParameter) override
        { (void) someParameter; return 2; }
    };
};

int main() {}