c++ - 为什么 friend 类成员可以通过公共(public)继承类的对象访问它成为 friend 的类的私有(private)成员？

Question

据我们所知，private public 派生类中的成员不可访问(不仅仅是私有(private))和 protected在那里可以直接访问。

如果一个类将另一个类声明为 friend然后后者可以完全访问第一个成员。

这是一个我试图理解但徒劳的例子:

class A
{
    public:
       int pub;
    private:
       int priv;
    protected:
        int prot;
    friend class D;
};

class B : public A // public inheritance
{
    int b = 0;
};

class C : private A
{
    int c = 0;

};

class D
{
     public:
        void foo(B);
        void bar(C);
};

void D::foo(B b)
{
    b.pub = 0;
    b.prot = 0;
    b.priv = 0; // why this works? although A::priv is inaccessible in derived classes because it is private in base class?
   // b.b = 0; // error. ok because b is private
}

void D::bar(C c)
{
 //   c.pub = 0; // error ok
 //   c.prot = 0; // error ok
 //   c.priv = 0; // error ok
 //   c.c = 0; // error. ok because c is private
}

问题:为什么D::foo可以访问 A 的私有(private)成员通过来自 public 的对象ly 继承自 Base A虽然我们知道 private在派生类中无法访问？那为什么 b.priv = 0;作品？我们知道 friendship既不传递也不继承？

Answer 1

class D是 class A 的 friend ，它可以完全访问其公共(public)、 protected 和私有(private)成员。 class B public继承class A ，也就是说，class D可以访问 1) 到 class B 的基类.因此，priv 的访问权限class A 的成员使用 class B 的对象允许在 class D 中使用.

仅当您认为访问 pub 时，请阅读以下部分答案, prot和 priv , 在 D::bar(C)好友类功能D , 给出错误，因为 class A是 private由 class C 继承.
如果是 class C , 它private继承class A .正如您所指出的，声明 c.pub , c.prot和 c.priv的 D::bar(C)函数给出错误。这是因为class C继承 class A private ly。
如果我取消注释并编译，我在 D::bar(C) 中遇到的错误功能是:

p.cpp:44:5: error: cannot cast 'C' to its private base class 'A'
    c.pub = 0;
    ^
p.cpp:21:11: note: declared private here
class C : private A
          ^~~~~~~~~
p.cpp:44:7: error: 'pub' is a private member of 'A'
    c.pub = 0;
      ^
p.cpp:21:11: note: constrained by private inheritance here
class C : private A
          ^~~~~~~~~
p.cpp:8:12: note: member is declared here
       int pub;

prot 的相同错误和 priv成员也是。
这些错误是由于 private class A 的继承和 无事可做和 friend class D .尝试在 friend 之外以类似方式访问它 class D你会得到同样的错误。
使用 C 风格转换，您可以 cast a derived class to private base class ， 像这样:

void D::bar(C c)
{
    ((A*)&c)->pub = 0;
    ((A*)&c)->prot = 0;
    ((A*)&c)->priv = 0;
    //c.c = 0; // error. ok because c is private
}

现在，您可以访问 class C private继承基类 ( class A) 其 friend 类中的私有(private)成员 class D .
请注意 priv使用 D::bar(C) 中的 C 样式转换的成员访问函数是 工作正常只是因为 class D是 class A 的 friend .
如果您尝试访问 private 的私有(private)成员使用 C 风格转换继承派生类中的基类，这是不允许的:

class C : private A {
    int c = 0;
    public:
      void Cfoo();

};

void C::Cfoo() {
        ((A*)this)->pub = 100;
        ((A*)this)->priv = 100;   // error: 'priv' is a private member of 'A'
}

1)。
引自 this回答:
让我们考虑一个类 Base和一个类(class) Child继承自 Base .

如果继承是public ，所有知道的Base和Child也知道 Child继承自 Base .

如果继承是protected , 仅 Child及其子项是
知道它们继承自 Base .

如果继承是private , 除了 Child知道
遗产。