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c++ - 允许这种派生到基础转换的理由是什么(当它似乎违反 IS-A 时)？

coder 2024-02-22 原文

我用来快速确定派生到基础的转换是否合法的规则是检查在转换的上下文中，derived 是否是一个 base(即，derived 提供对 base 的公共(public) API 的访问)。
它在 C++ Primer(第 5 版)中更好地表述为:

For any given point in your code, if a publicmember of the base class would be accessible, then the derived-to-base conversion is also accessible, and not otherwise.

现在让我们想象一个类层次结构如下:

class Base
{
public:
    int mem;
};

class Derived : protected Base
{
    static void f(Derived *d)
    {
        d->mem; // OK, in this context, a Derived IS-A Base
        Base *b = d;
    }
};

int main()
{
    Derived d;
    //d.mem;        // Compilation error : in this context a Derived IS-NOT-A Base
    //Base *b = &d; // Compilation error too : consistent with the intuitive rule
    return 0;
}

class Derived_Derived : public Derived
{
    static void f(Derived *d)
    {
        //d->mem;    // Compilation error : in this context a Derived IS-NOT-A Base (as expected)
        Base *b = d; // COMPILATION OK : which seems to violate the rule above
    }
};

似乎违反上述规则的结果在类Derived_Derived中，函数f:
编译器接受从d到b的转换。 在这种情况下，不可能通过指向 Derived 的指针访问由 Base 定义的公共(public) API，因为 protected 继承。然而，派生到基础的转换有效。

它在几个编译器上进行了测试，给出了相同的结果，所以我认为这是一个标准定义的行为。允许这样做的理由是什么？

编辑

Arne Vogel 的回答证实这是一个标准定义的行为，并附有相关的摘录和解释。
然而，我找不到 §11.2/4 的条件 #3(授权最后一次转换)背后的基本原理，这通常有助于记住规则。

关于理由的问题仍然悬而未决。

最佳答案

C++ Primer 的作者巧妙地错误引用了 ISO C++ 标准。引自 N3376(C++11 的后期/最终工作草案):

§11.2/4 A base class B of N is accessible at R, if

— an invented public member of B would be a public member of N, or

— R occurs in a member or friend of class N, and an invented public member of B would be a private or protected member of N, or

— R occurs in a member or friend of a class P derived from N, and an invented public member of B would be a private or protected member of P, or

— there exists a class S such that B is a base class of S accessible at R and S is a base class of N accessible at R.

在您给出的示例中，第三个条件成立并且基类可访问。继续……

5 If a base class is accessible, one can implicitly convert a pointer to a derived class to a pointer to that base class (4.10, 4.11).

这意味着标准允许隐式转换，并且兼容的编译器必须支持它。

如果来自 C++ Primer 的文本是法律，那么基类转换应该像访问 mem 一样被禁止，因为发明的公共(public)成员将不可访问(参见 §11.2/5，§ 11.4) 不超过 mem。但是，这不是标准所说的“发明的公共(public)成员”。在上述 §11.2/4 的条件#3 中，它表示如果发明的公共(public)成员是“P 的私有(private)或 protected 成员”，则基类是可访问的，这显然是事实。它不需要实际访问所述发明的私有(private)或 protected 成员。

关于c++ - 允许这种派生到基础转换的理由是什么(当它似乎违反 IS-A 时)？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30524479/

由是ampcodeDerivedpublicc++inheritancetype-conversion

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