命名空间级别的访问

Question

我可以帮助您翻译，以下是需要翻译的内容：

我有以下情况：

namespace MyFramework {
  class A {
    void some_function_I_want_B_to_use() {}
  };
  class B {
    B() {
      some_function_I_want_B_to_use() {}
    }
  };
}

我希望 some_function_I_want_B_to_use 不在 MyFramework 命名空间外可见，但我希望任何在 MyFramework 内部的人都能看到它（或者仅对类 B 可见也可以）。我有很多这样的方法，隐藏它们不让它们成为 MyFramework 的公共 API 的唯一方法是使 MyFramework 中的所有类都成为友元吗？我还考虑将所有“低级”类放在 B 中，但在确定它可以从 B 内部访问 A 的所有方法但不能从 MyFramework 外部访问之前，我不想走这条路。

重新表述一下，我有一个完全创建于一个命名空间内的框架，每个类都有对使用该框架的公众有用的方法。然而，每个类也有一些复杂化公共 API 但对框架正常运行是必需的方法。

- Hamy

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“visible” 是什么意思？如果函数的名称可以在头文件中找到，但该函数是“private”的，那么它是否可见？ - anatolyg

不需要（对于我的目的来说）。我想将“公共”API列为仅公共方法。例如，有3个公共方法可以清楚地使用类，但有20多个方法会使类的使用方式变得不太明显。 - Hamy

some_function_I_want_B_to_use需要是A的一个方法吗？还是可以作为MyFramework的命名空间函数？ - EHuhtala

我忘记了这是否会授予类访问彼此的私有数据成员，但如果MyFramework是一个类，而每个类都在其下面（适当的成员为私有），那会怎样呢？或者，我认为外观（设计模式）正好适用于这种情况；如果您愿意为每个类创建一个公共外观，则这是一个不错的选择。 - Rollie

@EHuhtala - 我不这么认为...我怀疑MyFramework的内部类（假设你指的是内部类而不是子类）能否访问MyFramework的另一个内部类的私有字段。这只是重新提出了最初的观点，也许使用友元类是解决这个问题的“正确”方法，尽管我的理解是它们不适用于面向对象的代码。 - Hamy

Answer 1

我希望 some_function_I_want_B_to_use 不在 MyFramework 命名空间以外可见，但我希望它对于 MyFramework 内部的任何人都是可见的。

总之，您想要类似于Java中的软件包功能。

不幸的是，命名空间不能实现此功能。命名空间中包含的每个类都可以从命名空间外部访问：命名空间是开放的。

通常的解决方案是添加另一个用于实现细节的命名空间：

namespace MyFramework
{
    // Implementation details
    // Should not be used by the user
    namespace detail
    {
        class A
        {
            public:
                void func();
        };
    }

    class B
    {
        public:
            B()
            {
                A a;
                a.func();
            }
    };
}

不要忘记添加注释，说明detail命名空间不应该被用户使用。

- Synxis

Answer 2

在Boost等库中，常见的约定是使用名为detail的嵌套命名空间。

如果您想要强制实施可访问性，可以始终改用名为detail的嵌套class。该类提供可访问性检查，但缺乏像命名空间那样的可扩展性。然而，detail作用域很少需要扩展。

因此，尽管有些丑陋，

namespace my_framework {
    class detail
    {
    private:
        static void some_function_I_want_B_to_use() {}

    public:
        class A
        {};

        class B
        {
            B() { some_function_I_want_B_to_use(); }
        };
    };

    typedef detail::A A;        // "using detail::A"
    typedef detail::B B;        // "using detail::B"
}  // namespace my_framework

顺便提一下，注意B类（从问题中得出）有一个私有的默认构造函数，因此无法创建它的任何实例。

- Cheers and hth. - Alf

Answer 3

Pimpl惯用语，通常被称为编译防火墙，这就是你要寻找的东西。整个Qt都是使用这种惯用语实现的。

// A.hpp
namespace MyFramework {
  class A {
  private:
    class Private;

    Private* implementation;
  };
}

// A_Private.hpp
#include "A.hpp"

namespace MyFramework {
  class A::Private {
  public:
    void some_function_I_want_B_to_use() {}
  };
}

// A.cpp
#include "A_Private.hpp"

namespace MyFramework {
A::A() {
  implementation->some_function_I_want_B_to_use();
}
}

// B.hpp
#include "A.hpp"

namespace MyFramework {
  class B {
    B();

    A a;
  };
}

// B.cpp
#include "A_Private.hpp"

namespace MyFramework {
B::B() {
  a.implementation->some_function_I_want_B_to_use();
}
}

注意：当然，A_Private.hpp 不会出现在你框架的最终分发版本中的 include 目录下，即它仍然是包私有的，依照您的需要。

这个例子非常基础。当然，它可以变得更加先进和稳健。此外，Pimpl 还有很多其他优点。有关所有这些信息，请参见以下链接：

• GotW #100: 编译防火墙 (难度: 6/10)
• GotW #101: 编译防火墙，第2部分 (难度: 8/10)
• 精进Pimpl — 重装上阵
• 精进 Pimpl
• D指针

- Alexander Shukaev

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如果需要一个仅包含头文件的模块，该怎么办？ - Cheers and hth. - Alf

@Cheers and hth. - Alf，那么你就没那么幸运了，这也是为什么Boost使用detail命名空间约定的确切原因（轻微的开销是另一个原因）。然而，作者并没有提供这样的要求，因此这个解决方案完全符合他的问题。 - Alexander Shukaev