c++ - 为什么重载的类型转换运算符(operator)无法访问私有(private)成员？

我正在尝试使用array2d类型在模板化的T类上实现重载的转换运算符。所以我要从array2d<T>转换为新的array2d<E>。

我可以执行强制转换本身，但是当我尝试将强制转换的数据设置为array2d<E>的新实例时会出现问题。编译器告诉我，强制转换运算符无权访问array2d的私有(private)成员

到目前为止，这里就是我(为简洁起见，编辑了无关的代码)

array2d.h

template<typename T>
class array2d {
private:
    // Member Variables
    T** data;
    size_t width, height;
public:
    // constructors, methods, etc...

    // Cast Operator
    template<typename E>
    operator array2d<E>() const;
};

// Other overloaded operators...

// Overloaded Casting Operator
template<typename T>
template<typename E>
array2d<T>::operator array2d<E>() const{
    // Create new instance
    array2d<E> castedArr(width, height);
    // Allocate memory for the casted data, then cast each element
    E** newData = new E*[castedArr.get_height()];

    for (size_t i = 0; i < castedArr.get_height(); i++){
        newData[i] = new E[castedArr.get_width()];
        for (size_t j = 0; j < castedArr.get_width(); j++){
            newData[i][j] = (E)data[i][j];
        }
    }
    // issue here, can't set data because it's private.
    castedArr.data = newData;

    delete [] newData;
    newData = nullptr;

    return castedArr;
}

main.cpp

#include "array2d.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
// Cast Operator
    // Create an array2d<T> of
    // width = 5
    // height = 5
    // fill all elements with 42.1
    array2d<double> x(5, 5, 42.1);

    // Create a new array exactly the same as
    // x, where x is casted to int
    array2d<int> y = (array2d<int>) x;

    return 0;
}

这让我感到困惑，因为我还有许多其他重载运算符，可以使用几乎完全相同的逻辑很好地访问私有(private)成员。

为什么会发生这种情况，我该怎么办才能纠正呢？

最佳答案

编写模板时，您无需确定实际类型，而是为不同类型创建蓝图。 array2d<double>和array2d<int>是不同的类型，默认情况下，两个不同类的两个实例无法访问其私有(private)成员。

您可以通过声明array2d的每个实例作为模板array2d的 friend 类来解决此问题:

template<typename T>
class array2d {
    /* ... */

    template<class E> friend class array2d;

    /* ... */
};

顺带一提，我不太确定

delete [] newData;

是个好主意。您正在破坏新的array2d实例应该管理的部分资源。如果再次在delete[]中使用array2d::~array2d()，则将具有未定义的行为。