C++访问嵌套类的私有成员

Question

标题可能有点误导.我有以下问题:我有一个由叶子和内部节点组成的树.用户应该能够在叶子中存储任何信息,并且树具有一些方法,这些方法获得一组用户定义的值,并且需要在恒定时间内访问相应的叶子(不分摊).

我提出了以下想法,但它不起作用,因为遗憾的是我无法访问嵌套类的私有成员:用户创建树,并且每个叶子的实例UserElement包含相应叶子的user_defined值.一旦调用了doSomethingWithTheTree(list>)之类的方法并构建了树,树就会创建相应的叶子并将其保存在私有字段中leaf.每当用户想要调用具有与其user_defined值对应的一些叶子的方法时,他/她只需通过给出相应的UserElements 来调用该方法,并且树可以在恒定时间内检索相应的叶子.

class Tree {
    public:
        template <typename T>
        class UserElement {
            private:
                T user_value;
                tree_node* leaf; // this has to be private for
                                 // everyone outside the class `Tree`
            public:
                T getInf() {
                    return user_value;
                }
                void setInf(T i) {
                    user_value = i;
                }
        };

        void doSomethingWithTheTree(list<UserElement<T>> elements) {
            ...
            // I want to be able to access elem.leaf for all elements
        }
}

Answer 1

从技术上讲,这是一个嵌套类(在另一个类中声明),而不是子类(继承自其超类).

您可以允许Tree类通过使其成为朋友来访问其私有:

class UserElement {
    friend class Tree;
    // ...
};

或者,为了更好的封装,您可以限制只访问需要它的成员函数,尽管由于需要以正确的顺序声明事物而变得有点混乱:

class Tree {
public:
    // Declare this so we can declare the function
    template <typename T> class UserElement;

    // Declare this before defining `UserElement` so we can use it
    // in the friend declaration
    template <typename T>
    void doSomethingWithTheTree(list<UserElement<T>> elements) {
        elements.front().leaf;
    }

    template <typename T>
    class UserElement {
        // Finally, we can declare it a friend.
        friend void Tree::doSomethingWithTheTree<T>(list<UserElement<T>>);
        // ...
    };
};