C++ 私有嵌套抽象类

Posted 2023-02-23

【中文标题】C++ 私有嵌套抽象类

【英文标题】：C++ Private Nested Abstract Class

【发布时间】：2011-02-16 07:05:26

【问题描述】：

所以也许这是一个愚蠢的问题，我想多了，但我有以下情况。我正在制作一个“class Shell”，它可以运行抽象的“class Action”对象。它是唯一应该创建或使用这些对象的类。 Action 对象需要访问 Shell 才能对其执行特定操作，但我试图避免为此添加公共接口（不应允许其他人这样做）。

我原本有一个简单的（不那么优雅）

class Shell

 public:
    bool checkThing();
    // etc...
 private:
    bool _thing;
;

class Action

 public:
    virtual void execute( Shell &s )=0;
;

class ChangeAction : public Action

 public:
    void execute( Shell &s )
    
        // requires friendship or public mutator!
        s._thing = true;
    
;

所以我考虑了一个嵌套类 Action，但我想将其设为私有（为什么要让除了 Shell 之外的任何其他人做出具体的 Action，对吧？）

class Shell

 public:
    bool checkThing();
    // etc...
 private:
    bool _thing;
    class Action;
;

class Shell::Action

 public:
    virtual void execute( Shell &s )=0;
;

class ChangeAction : public Shell::Action

 public:
    void execute( Shell &s )
    
        // ok now!
        s._thing = true;
    
;

但我当然不能再从 Action 继承（这是有道理的，它是私有的）。所以这行不通。

所以我的问题是，我应该使用第一种方法和友谊还是公共界面？我可以使用类似于第二种方法的方法来保持与 Actions 和 Shell 的关系吗？ 你有更好的主意吗？

【参考方案1】：

如果需要能够看到Action 的唯一代码是Shell，则一种选择是在头文件中前向声明Action，但只在.cpp 文件中定义类。这将允许您在实现文件中声明任意数量的Action 子类，而不会让其他任何人从Action 子类化，因为没有其他人会拥有Action 的完整类定义。这也避免了对公共接口或 friend 声明的任何需要 - 所有 Action 类都在全局范围内声明，但由于在 .cpp 文件中声明而与其他文件屏蔽。

顺便说一句，好问题！

【讨论】：

如果 Shell 需要创建具体的 Action 类怎么办？使用这种方法，Shell 不知道具体的类，所以看起来我需要一个工厂。那属于哪里呢？起初我以为 Shell 会自己处理这个问题，但我需要一个单独的工厂类吗？感谢您的建议！

@Matt- 如果所有动作都在 .cpp 文件中与 Shell 的代码一起声明，那么 Shell 应该能够直接实例化它们。如果你愿意，你也可以建立一个工厂，但如果你这样做也应该放在 .cpp 文件中。这个想法是将所有实现细节保留在 .cpp 文件中，其他部分的代码看不到它们。

对不起，我以为我明白这一点，但我有点困惑。 Action 是否应该仍然是 Shell 的嵌套类？你说我不需要让Action成为Shell的朋友，但是如何让Action的子类访问Shell的私有成员呢？

@Matt- 啊，如果 Action 需要查看 Shell 的私有内部，如果您不想将类的内部公开给所有人，那么您将不得不与它成为朋友.我没有注意到这个要求。

好的，谢谢，这看起来确实是个好方法。我一直在重新考虑为 Actions 需要的东西添加一个公共接口，因为它们并没有通过公开它们来完全违反封装，而且我更喜欢它而不是让 Action 访问 Shell 的私有数据。不过，感谢您的帮助！

【参考方案2】：

您可以使用这些方法的组合：基本上只需从第一个方法中获取所有类并将它们移动到 Shell 类的私有部分：

class Shell 
public:
    bool checkThing();     // etc...
private:
    bool _thing;

    class Action 
    public:
        virtual void execute( Shell &s )=0;
    ;

    class ChangeAction : public Action
    
    public:
        void execute( Shell &s )
        
            // ok now!         s._thing = true;
        
    ; 

;