使用自動訪問類的私有結構

Question

我發現下一個奇怪的代碼編譯並運行（在 VS 2019 上）：

#include <iostream>

class Test
{
    private:
    struct Priv
    {
        int a;
    };
    
    public:
    static Priv WeirdFunc() {return {42};}; 
};

int main()
{
    auto val = Test::WeirdFunc();
    std::cout << val.a;
}

輸出是 42，這里沒有問題。

我看到的問題是 auto 關鍵字允許我們訪問私有結構“Priv”。 如果我嘗試用 Test::Priv 替換 auto ，我會得到編譯錯誤，正如預期的那樣。 從互聯網上的文章中，我發現您可以對 lambda 使用 auto，但從未提到過這種情況。

另外，如果我嘗試輸出“Test::WeirdFunc().a”，它也可以工作

所以我的問題是：

• auto 允許我們訪問私有結構/類是預期行為嗎？
• 是否允許聲明返回私有結構的公共函數？
• 如果它是函數的返回值（例如“Test::WeirdFunc().a”），我們可以訪問私有結構/類是預期的行為嗎？

所有這些顯然都是糟糕的代碼風格，但我很好奇它是否是有效的 c++ 代碼

Answer 1

Test::WeirdFunc()的結果是一個Priv 。 這也是val的自動扣除類型。 auto關鍵字消除了將val的類型命名為Priv的必要性，因此編譯器不會抱怨。 因此， val是（未提及的）類型Priv並且有一個公共成員a ，可以自由訪問。

因此，您所有問題的答案都是： Yes ，（只要您不“提及”嵌套類的名稱）。

另請參閱：嵌套類上的 cpp 參考

Answer 2

所以我的問題是：

• auto 允許我們訪問私有結構/類是預期行為嗎？

是的。

• 是否允許聲明返回私有結構的公共函數？

是的。

• 如果它是函數的返回值（例如Test::WeirdFunc().a ），我們可以訪問私有結構/類是預期的行為嗎？

是的。

所有這些顯然都是糟糕的代碼風格，......

不，不一定。 考慮例如一個容器類，它將迭代器類定義為內部嵌套類型：

class Container {
     class iterator {
     public:
          iterator operator++(); 
          iterator operator++(int); 
     };

public:
     iterator begin();
     iterator end();
};

這允許通過auto訪問iterator的實例和操作，但不能直接從類外部創建實例。

Answer 3

您有一個公共接口，它通過公共接口的返回值類型公開類型。 這實質上意味着您的 API 設計公開了類的私有細節，這不是 C++ 語言功能的問題，而是 API 設計的問題。 請注意，這不僅適用於auto ：

using A = decltype(Test::WeirdFunc());  // A is Test::Priv.
A a{};  // well-formed.

Answer 4

這是有效的，原因如下：

訪問說明符控制對名稱的訪問。

因此，您無權訪問名稱Priv ，但這並不意味着您無權訪問它所指的類型。 還有其他方法可以“實現”，例如使用auto 。

這並不像你想象的那么瘋狂。 畢竟，你不能用它做任何損害：如果你不希望公共事物返回“私有類型”的實例（這不是，真的，但沒關系），那么就不要做那件事。