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

Question

我不是高级程序员。 假设有一个经典的钻石继承：

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 ，它对于A和B都是通用的，因此A只能调用A或B中的一个，而不能同时调用两者（这是必需的）。 为了解决这个问题，使用了以下方法：

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());
    }
};

很好，但是现在无法访问m_p->m_x ，因为它说它已受到保护，但是A和B都直接在其构造函数中调用m_x ，没有问题。

这是已知的限制，还是这样做的错误方法？ 如果错了，有什么解决方案？

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这是基于此处找到的图的一些代码（在页面下方）：

#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）进行编译，但输出为0 。

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可以肯定的是，我将所有内容都清楚地说明了：不仅我是一个初学者，而且，鉴于上面的示例，如果有另一种选择一次只调用Scanner或Printer ，则不必真的那样做。 Copier 。 我并不是要征求意见，我知道这是禁止的，但我不会拒绝来自经验丰富的用户的意见。 毕竟，我正在学习。

Answer 1

虚拟继承和std::unique_ptr都是红色鲱鱼。 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
    }
};

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

原因是protected是一种特殊情况。 它不只能在类的水平， 而且在对象级别的工作。 这里有两个相关的对象：

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

现在的问题是在base.m_x = 0; ，您处于第一个对象的上下文中，而不是第二个对象。 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。

可以在C ++标准的§11.4 [class.protected]找到非常技术性的解释，这是在Stack Overflow上的出色回答中更容易理解的解释 。

Answer 2

protected并不意味着完全按照您的想法去做。

虽然Last来源于Base ，成员函数Last没有获得任何的保护成员Base对象-只是那些Base是一些子对象的对象Last的对象。

因此，您可以这样写： 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 。

正如其他人指出的那样，我认为这实际上是一个XY问题 。 具有从两个类派生，然后也有一个指针，这些类之一的另一个对象的对象是很奇怪的。 我认为您需要澄清您要做什么。