内联类函数及其私有数据成员

Question

我现在正在学习关于内联函数的知识，遇到一些让我困惑的事情。

看这个类：

class Nebla{
private:
    int x;
public:
    inline void set(int y){x=y;}
    inline void print(){cout<<x<<endl;}
};

它有一个私有数据成员：int x;

同时它有两个公共的内联函数：set(int y)和print()

由于这两个函数是内联的，当它们被调用时，编译器会将函数调用替换为函数内容。

因此，如果我这样做：

Nebla n;
n.set(1);
n.print();

由于这两个函数都是内联的，因此它应该等同于这个：

Nebla n;
n.x=1;
cout<<n.x<<endl;

但是等一下，x 是私有的。因此，这应该不起作用。

但它确实起作用了，我很困惑为什么它会起作用，虽然通常你不能从类外访问私有成员？

有人能解释一下为什么你可以从类外访问私有数据成员，但当成员函数是内联时，它可以，尽管内联只是用函数内容替换函数调用吗？

- Mohamed Ahmed Nabil

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内联不仅仅是 n.x=1;。你的假设是错误的。 - Mahesh

Answer 1

数据成员保护只是一个概念性的东西，存在于编译器级别。编译器在翻译源代码时会检查并执行访问控制。一旦代码被编译，公有和私有数据成员之间就没有区别了，即没有物理机制来强制访问控制并防止对私有数据成员的访问。

成员访问是根据语言规范由编译器执行的。语言规范规定，类成员函数（无论是否内联）可以访问类的私有成员。因此编译器允许该访问。与此同时，其他函数被禁止这样的访问，因此编译器会报错。

在您的示例中，您正在从成员函数中访问私有数据成员。这是允许的，因此代码可以编译通过，即编译器不会报错。生成的机器代码在函数被内联后发生的事情完全无关紧要。就是这样。

- AnT stands with Russia

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你有证据证明你所说的吗？ - Mohamed Ahmed Nabil

@Mohamed Ahmed Nabil：这就像是让我提供2+2=4的参考一样。一方面，当然，我有一个参考：语言规范或几乎任何关于C++的基础书籍。另一方面，这个问题非常基础，以至于很难在这种情况下选择最好的参考资料。就把我自己看作那个参考吧 :) - AnT stands with Russia

@MohamedAhmedNabil：你可以通过交错使用private、protected和public数据成员并查看它们的地址来自我证明。你可以通过从函数返回指向private数据成员的指针，然后通过这些指针进行操作来自我证明。 - David Schwartz

此外，如果函数签名中有关键字“inline”，编译器并不一定要将函数内联。 - Rjain

Answer 2

你误解了inline的工作方式。编译器会内联代码的逻辑，而不是代码的实际文本。

因为函数的内容就是函数的内容。即使进行了内联，它们仍然是函数的一部分。在成员函数内部可以访问私有成员变量。当成员函数被内联时，其代码仍然在成员函数内部，因为函数被内联了。

- David Schwartz

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嗯...那有点解释清楚了，谢谢。我想我的书里的解释不够清晰。 - Mohamed Ahmed Nabil

被内联的不是函数的内容，而是函数的含义（即其行为）。 - David Schwartz

Answer 3

首先，是否进行内联取决于编译器。在许多情况下，它会决定不这样做。

其次，如果进行了内联，则会使用由C ++源代码描述的行为生成的编译二进制产品进行内联，而不是实际文本。

- imreal

Answer 4

Morbo说inline关键字不起作用。

Morbo说，inline关键字表示应该忽略涉及此函数的符号冲突（symbol conflict），并且所有实现在类声明内的函数都隐式为inline。

Morbo很聪明，你应该听他的话，即使inline还有一个涉及获取地址的次要技术含义。

更严肃地说，inline只是让你将实现定义放入头文件中。因此，使代码成为内联代码更容易，因为它不必在链接时发生（大多数C++链接器太懒了），但它并不会导致代码成为内联代码。

最后，隐私是概念性的，它不受C++运行时强制执行。它只是在编译时通过告诉您某些内容越界来进行强制执行。

- Yakk - Adam Nevraumont

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你好，Morbo。家人们怎么样？ - David Schwartz

Morbo说好斗且众多。 - Yakk - Adam Nevraumont