在 C++ 中将子类型 A 封装在类型 B 中

Question

我正在开发一个 C++ 项目，其中有一个涉及类型 A 和 B 的类型层次结构。我希望实现封装，使得类型 A 仅在类型 B 的上下文中可见，并且对外部访问保持隐藏。此外，我希望类型 B 在包含定义它的头文件时可以访问。这是我的想法：

在头文件

B.hpp

中，我有以下代码：

#ifndef B_HPP
#define B_HPP

#include "X.hpp"

// Declaration or definition of type A
enum class A : underlying_type { ... };  // I want to hide this from external access

// Definition of type B, which uses type A
using B = X<A>;  // I want this to be visible when including B.hpp

#endif // B_HPP

您能否指导我如何在 C++ 中实现这种封装，同时确保类型 B 在包含

B.hpp

标头时仍然可访问？

我研究了这个主题，虽然我发现了一些相关问题，但它们没有解决我的具体情况。我正在寻找有关如何构建标题的指导。

我尝试实现类型 A 封装在类型 B 中，如我原始问题中的代码片段所述。我期望通过在头文件 B.hpp 中声明类型 A，然后在类型 B 的定义中使用它，我将能够将类型 A 封装在类型 B 的范围内。具体来说，我期望类型 A 不会在 B.hpp 头文件外部可见，而类型 B 在包含头文件时可以访问。

感谢您的协助！

Answer 1

标头中使用的所有内容都必须至少为

forward declared

，因此对标头可见。没有作用域机制（在

c++20

模块之前）来将符号的可见性降低到仅当前标头。标题可见的所有内容对于翻译单元也将可见

#include

标题。

唯一的方法是通知标头的使用者该符号仅以某种方式供内部使用。

这可以通过多种方式完成：

#include <X.h>
// hide the implementation in another header
#include <impl/A.h>  

using B = X<A>;

或

#include <X.h>

namespace please_do_not_touch {
// hide it in an internal namespace 
enum class A : ... { ... };
}

using B = X<please_do_not_touch::A>;

或

#include <X.h>

// discourage usage by uglyfying the name signalizing internal symbol
enum class UglyInternalName : ... { ... }; 

using B = X<UglyInternalName>;

或者如果可能的话（不太可能，因为它是模板，除非使用模板专门化和显式模板实例化）

#include <X.h>

// Forward declare the type and define in source file making the enum values unusable to others
enum class A : ...; 

using B<A>;