无法访问钻石中最基础 class 到 std::unique_ptr 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 A 和 B 都是通用的，这样 A 中只有一个，或者B，可以一次调用，不能同时调用（这是需要的）。为了解决这个问题，使用了：

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，因为它说它受到保护，但是 A 和 B 都直接在它们的构造函数中调用 m_x，没问题。

这是一个已知的限制还是错误的做法？如果错了，有什么解决方法？

下面是一些基于找到的图表的代码 here（页面下方一点）：

#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（根据答案和评论）编译，但输出是0。

为了确保我把它全部拼出来：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调用 Scanner 或 Printer 一次只能从 Copier 中获取一个。我不是征求意见，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

Answer 1

protected 并不像您想象的那样。

尽管 Last 派生自 Base，Last 的成员函数无法访问 any 的受保护成员 Base 对象 - 只是那些 Base 对象，它们是某些 Last 对象的子对象。

所以可以这样写：this->Base::x因为*this是一个Last对象，而不是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 XY problem。拥有一个派生自两个类的对象，然后也有一个指向其中一个类的另一个对象的指针确实很奇怪。我认为你需要澄清你想要做什么。

Answer 2

虚拟继承和 std::unique_ptr 都是转移注意力的问题。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有点特殊。它 not 仅适用于 class 级别，但 也适用于对象级别 。你这里有两个相关对象：

构造函数正在创建的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。
构造函数中名为 base 的本地对象。

现在，问题是在行 base.m_x = 0; 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，您正试图从 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] 中找到非常技术性的解释，在 Stack Overflow 上的 excellent answer 中可以找到更容易理解的解释。

无法访问钻石中最基础 class 到 std::unique_ptr 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

c++

unique-ptr

diamond-problem