c++ - 从嵌套结构调用 protected 基类函数

Question

通常嵌套结构可以访问所属类public、protected 和public 成员函数。从嵌套结构中调用基类的 protected 成员函数也没有问题，即以下代码可以正确编译和工作:

#include <iostream>

class Base
{
public:
    Base()
    {}

protected:
    void baseProtectedFunc()
    {
        std::cout << __func__ << "Called for Base\n";
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    explicit Derived() : Base()
    {}

    void accessBaseProtectedFuncFromNested()
    {
        Nested myNested( this );
        myNested();
    }

private:
    struct Nested
    {
        explicit Nested( Derived* ptr ) : derived_( ptr ) 
        {}

        void operator()()
        {
            derived_->baseProtectedFunc();
        }

        Derived* derived_;
    };
};

int main( int, char** )
{
    Derived myDerived;
    myDerived.accessBaseProtectedFuncFromNested();
    return 0;
}

现在，考虑以下代码，它使用 mpl::inherit_linearly 为派生生成基类，使用 mpl::vector 类型:

#include <iostream>
#include <typeinfo>

#include <boost/mpl/vector.hpp>
#include <boost/mpl/inherit.hpp>
#include <boost/mpl/inherit_linearly.hpp>
#include <boost/mpl/for_each.hpp>

template<typename T>
class Base
{
public:
    Base()
    {}

protected:
    void baseProtectedFunc()
    {
        std::cout << __func__ << "Called for Base< " << typeid(T).name() << " >\n";
    }
};

typedef boost::mpl::vector< long
    , unsigned
    , bool
    , std::string
    > parameter_type_list_t;

typedef boost::mpl::inherit_linearly< parameter_type_list_t
                  , boost::mpl::inherit< boost::mpl::_1
                                       , Base< boost::mpl::_2 > > 
                  >::type base_types;

class Derived : public base_types
{
public:
    explicit Derived() : base_types()
    {}

    template<typename T>
    void accessBaseProtectedFuncFromNested()
    {
        Nested myNested( this );

        myNested.someFunc<T>();
    }

private:
    struct Nested
    {
        explicit Nested( Derived* ptr ) : derived_( ptr ) 
        {}

        template< typename T >
        void someFunc()
        {
            Base<T>* base = static_cast<Base<T>*>( derived_ );
            base->baseProtectedFunc();
        }

        Derived* derived_;
    };
};

int main( int, char** )
{
    Derived myDerived;
    myDerived.accessBaseProtectedFuncFromNested<unsigned>();

    return 0;
}

使用 GCC 版本 4.4.6-3(在 c++03 和 c++0x 模式下)生成以下错误:

friend-prot.cpp: In member function ‘void Derived::Nested::someFunc() [with T = unsigned int]’:
friend-prot.cpp:47:   instantiated from ‘void Derived::accessBaseProtectedFuncFromNested() [with T = unsigned int]’
friend-prot.cpp:82:   instantiated from here
friend-prot.cpp:17: error: ‘void Base<T>::baseProtectedFunc() [with T = unsigned int]’ is protected
friend-prot.cpp:72: error: within this context

如果我创建我尝试调用 public 的函数，代码将按预期进行编译和工作。

我可以通过向 derived 添加一个额外的 private 成员函数来解决这个问题，它只是转发来自 Nested 的调用，即:

struct Nested
{
    explicit Nested( Derived* ptr ) : derived_( ptr ) 
    {}

    template< typename T >
    void operator()()
    {
        derived_->forwarder<T>();
    }

    Derived* derived_;
}; 


template< typename T >
void forwarder()
{
    Base<T>::baseProtectedFunc();
}

我不明白为什么在使用 mpl::inherit 时，如果 protected 不能调用 baseProtectedFunc()。

为什么我可以在第一个示例中调用基类保护函数，而在第二个示例中却不行？

Answer 1

你会发现转发函数写成同样的错误

template <typename T>
void forwarder()
{
    Base<T>* base = static_cast<Base<T>*>( derived_ );
    base->baseProtectedFunc();
}

问题在于，转换为基指针使编译器无法理解 baseProtectedFunc 实际上可以使用指定指针从当前上下文访问的事实。由于这是模糊的，编译器必须假定不允许通过该指针进行访问。

由于您在转发函数中使用的语法也可以在嵌套类中使用，因此解决方案相当简单和优雅:

struct Nested
{
    explicit Nested( Derived* ptr ) : derived_( ptr ) 
    {}

    template< typename T >
    void someFunc()
    {
        derived_->Base<T>::baseProtectedFunc(); /* <-- Changed */
    }

    Derived* derived_;
};