Tại sao các đối tượng của cùng một lớp lại có quyền truy cập vào dữ liệu riêng tư của nhau?

Tại sao các đối tượng của cùng một lớp lại có quyền truy cập vào dữ liệu riêng tư của nhau?

class TrivialClass {
public: 
  TrivialClass(const std::string& data) :
    mData(data) {};

  const std::string& getData(const TrivialClass& rhs) const {
    return rhs.mData;
  };

private:
  std::string mData;
};

int main() {
  TrivialClass a("fish");
  TrivialClass b("heads");

  std::cout << "b via a = " << a.getData(b) << std::endl;
  return 0;
}

Mã này hoạt động. Đối tượng a hoàn toàn có thể truy cập dữ liệu riêng tư từ đối tượng b và trả về. Tại sao điều này nên được như vậy? Tôi nghĩ rằng dữ liệu cá nhân là riêng tư. (Tôi bắt đầu bằng cách cố gắng hiểu các hàm tạo bản sao trong thành ngữ ma cô, nhưng sau đó tôi phát hiện ra rằng tôi thậm chí còn không hiểu tình huống đơn giản này.)

Vì đó là cách nó hoạt động trong C ++. Trong C ++, kiểm soát truy cập hoạt động trên cơ sở từng lớp , không phải trên cơ sở từng đối tượng.

Kiểm soát truy cập trong C ++ được thực hiện như một tính năng tĩnh, thời gian biên dịch. Tôi nghĩ rằng khá rõ ràng là không thực sự có thể thực hiện bất kỳ điều khiển truy cập có ý nghĩa nào cho mỗi đối tượng tại thời điểm biên dịch. Chỉ có thể thực hiện điều khiển từng lớp theo cách đó.

Một số gợi ý về điều khiển theo từng đối tượng có trong đặc tả truy cập được bảo vệ , đó là lý do tại sao nó thậm chí còn có chương dành riêng trong tiêu chuẩn (11.5). Nhưng vẫn còn bất kỳ tính năng cho mỗi đối tượng được mô tả ở đó khá thô sơ. Một lần nữa, kiểm soát truy cập trong C ++ có nghĩa là hoạt động trên cơ sở từng lớp.

"Riêng tư" thực sự không phải là một cơ chế kiểm soát truy cập theo nghĩa "Tôi đã đặt ảnh của mình trên facebook ở chế độ riêng tư để bạn không thể nhìn thấy chúng."

Trong C ++, "private" chỉ đơn giản nói rằng đây là những phần của một lớp mà bạn (người lập trình của lớp) có thể thay đổi trong các phiên bản tương lai, v.v. và bạn không muốn những người lập trình khác sử dụng lớp của mình dựa vào sự tồn tại hoặc chức năng của chúng. .

Nếu bạn muốn kiểm soát truy cập thực sự, bạn nên thực hiện các kỹ thuật bảo mật dữ liệu chính hãng.

Đây là một câu hỏi hay và tôi đã gặp câu hỏi này gần đây. Tôi đã có một số cuộc thảo luận với các đồng nghiệp của mình và đây là bản tóm tắt cuộc thảo luận của chúng tôi: Đây là do thiết kế. Nó không có nghĩa là thiết kế này hoàn toàn hợp lý cho mọi trường hợp, nhưng phải có một số cân nhắc tại sao mỗi lớp riêng tư được chọn. Những lý do có thể mà chúng tôi có thể nghĩ đến bao gồm:

Trước hết, chi phí kiểm soát truy cập cho mỗi phiên bản có thể rất cao. Điều này đã được thảo luận bởi những người khác trong chủ đề này. Về lý thuyết, điều này có thể được thực hiện thông qua kiểm tra con trỏ này . Tuy nhiên, điều này không thể được thực hiện tại thời điểm biên dịch và chỉ có thể được thực hiện trong thời gian chạy. Vì vậy, bạn phải xác định quyền kiểm soát truy cập của từng thành viên tại thời điểm chạy và khi nó bị vi phạm, có thể chỉ có các trường hợp ngoại lệ mới được đưa ra. Chi phí cao.

Thứ hai, kiểm soát truy cập mỗi lớp có trường hợp sử dụng riêng, như hàm tạo bản sao hoặc toán tử =. Sẽ khó thực hiện chúng nếu kiểm soát truy cập là từng trường hợp.

Thêm vào đó, kiểm soát truy cập chủ yếu từ góc độ lập trình / ngôn ngữ, để biết cách mô-đun hóa / kiểm soát quyền truy cập vào mã / thành viên, không phải dữ liệu.

Đó là một quyết định thiết kế ngôn ngữ tùy ý. Ví dụ, trong Ruby , privatethực sự có nghĩa là riêng tư, như trong "chỉ cá thể mới có thể truy cập các thành viên dữ liệu cá nhân của riêng nó". Tuy nhiên, điều này có phần hạn chế.

Như đã chỉ ra trong các nhận xét, các trình tạo bản sao và toán tử gán là những nơi phổ biến mà bạn truy cập trực tiếp vào các thành viên dữ liệu riêng tư của cá thể khác. Có ít lý do rõ ràng hơn tại sao.

Hãy xem xét trường hợp sau đây. Bạn đang triển khai danh sách liên kết OO. Danh sách liên kết có một lớp nút lồng nhau để quản lý con trỏ. Bạn có thể triển khai lớp nút này để nó tự quản lý các con trỏ (thay vì đặt con trỏ công khai và được quản lý bởi danh sách). Trong trường hợp như vậy, bạn sẽ có các đối tượng nút muốn sửa đổi con trỏ của các đối tượng nút khác ở những vị trí khác mà hàm tạo bản sao điển hình và toán tử gán.

Bí quyết là hãy nhớ rằng dữ liệu là private đến lớp , không phải là ví dụ của lớp. Bất kỳ phương thức nào trong lớp của bạn đều có thể truy cập dữ liệu riêng tư của bất kỳ phiên bản nào của lớp đó; không có cách nào để giữ dữ liệu riêng tư trong một phiên bản trừ khi bạn cấm các phương thức truy cập rõ ràng vào các thành viên dữ liệu riêng tư của các phiên bản khác.

Ngoài tất cả các câu trả lời ở trên, hãy xem xét các hàm tạo bản sao tùy chỉnh, toán tử gán và tất cả các hàm khác mà bạn sẽ viết cho một lớp hoạt động trên các trường hợp khác . Bạn sẽ cần các hàm truy cập cho tất cả các thành viên dữ liệu đó.

Dữ liệu cá nhân vẫn ở chế độ riêng tư cho đến khi ai đó có quyền truy cập vào nó tiết lộ cho người khác.

Khái niệm này cũng áp dụng cho các trường hợp khác, chẳng hạn như:

class cMyClass
{
public:
   // ...
   // omitted for clarity
   // ...

   void Withdraw(int iAmount)
   {
      iTheSecretVault -= iAmount;
   }

private:
   int iTheSecretVault;
};

Làm thế nào mọi người có thể rút tiền? :)