无法通过菱形中的 std：：unique_ptr 访问最基类的受保护成员变量

Can't access protected member variables of the most base class through std::unique_ptr in diamond

本文关键字：访问 ptr 基类 受保护 变量 成员 unique std      更新时间：2023-10-16

我不是高级程序员。假设有一个经典的菱形继承:

class Base
class A: virtual public Base
class B: virtual public Base
class Last: public A, public B

假设Base有一个变量m_x，它对A和B都是公共的，这样一次只能调用A或B中的一个，而不能同时调用两个(这是需要的)。为了解决这个问题，可以使用:

class Last: public A, public B
{
private:
    std::unique_ptr<Base> m_p;
public:
    Last(int i)
    {
        if (i)
            m_p = std::unique_ptr<Base>(new A());
        else
            m_p = std::unique_ptr<Base>(new B());
    }
};

这很好，但是现在m_p->m_x不能再访问了，因为它说它是受保护的，但是A和B都直接在它们的构造函数中调用m_x，没有问题。

这是已知的限制还是错误的方法?如果是错的，有什么解决办法?

下面是一些基于图表的代码(在页面的下方):

#include <iostream>
#include <memory>
class Power
{
protected:
    double m_x;
public:
    Power() {}
    Power(double x): m_x {x} {}
    virtual ~Power() = default;
};
class Scanner: virtual public Power
{
public:
    Scanner() {}
    Scanner(double x): Power(x) {} // scan document
};
class Printer: virtual public Power
{
public:
    Printer() {}
    Printer(double x): Power(x) {} // print document
};
class Copier: public Scanner, public Printer
{
private:
    std::unique_ptr<Power> m_p;
public:
    Copier() {}
    Copier(double x, int i)
    {
        if (i)
            m_p = std::unique_ptr<Power>(new Scanner(x));
        else
            m_p = std::unique_ptr<Power>(new Printer(x));
    }
    void print() { std::cout << this->Power::m_x << 'n'; }
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    Copier *copier {new Copier(1.618, 0)};
    copier->print();
    copier = new Copier(3.14, 1);
    copier->print();
    return 0;
}

同时使用this->m_p和this->Power::m_x(根据答案和注释)编译，但输出是0。

为了确保我把它都讲清楚:不仅我是一个初学者，而且，鉴于上面的例子，如果有另一种选择，可以在Copier内部一次只调用Scanner或Printer，那么它就不必保持这种方式。我不是在征求意见，我知道这是被禁止的，但我不会拒绝来自更有经验的用户的意见。毕竟，我在学习。

虚拟继承和std::unique_ptr都是转移注意力的对象。问题归结为:

class Base
{
protected:
    int m_x;
};
class Last : public Base
{
public:
    Last()
    {
        Base base;
        base.m_x = 0; // error
        m_x = 1; // no error
    }
};

错误类似于error C2248: 'Base::m_x': cannot access protected member declared in class 'Base'或error: 'int Base::m_x' is protected within this context。

解释是protected是一个有点特殊的情况。不仅在类级别上工作，而且也在对象级别上工作。这里有两个相关的对象

  1. 由构造函数创建的Last对象，即this指向的对象。它也是一个Base对象，因为is-a继承关系。
  2. 构造函数中名为base的本地对象。

现在，问题是在base.m_x = 0;行中，您处于第一个对象而不是第二个对象的上下文中。换句话说，您正在尝试从base外部访问base的m_x。c++根本不允许这样做。

一个非常技术性的解释可以在c++标准§11.4 [class.protected]中找到，一个更容易理解的答案在这里的堆栈溢出。

protected并不完全像你想象的那样。

虽然Last是由Base派生而来，但Last的成员函数不能访问任何 Base对象的受保护成员，只能访问Last对象的子对象Base对象。

所以你可以写:this->Base::x，因为*this是Last对象，但不是m_p->x，因为*m_p是静态类型Base。

正如其他人所指出的，我认为这实际上是一个XY问题。有一个对象派生自两个类，然后也有一个指向其中一个类的另一个对象的指针，这确实很奇怪。我认为你需要澄清你要做的是什么

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