C++中关于私有继承向上转型的问题

对于public而言，将一个继承类对象转换为一个基类对象再正常不过，但是，对于private来说，编译器不允许隐式的转换，强制转换也有些许的约束。

也就是说下面这样的代码并不可以

#include <iostream>

using namespace std;

class A{
    private:
    virtual void foo()
    {
        cout << "A::foo" << endl;
    }  
};
class B : private A{
    public:
    void foo() override {
        cout << "B::foo" << endl;
    }
};
int main()
{
    As* pa = static_cast<A *> (new B()); //error
    B b;
    b.foo();
    return 0;
}		

为了理解为什么这样，我们可以首先应当理解转换的原理。下面我们将隐式的强制转换或者显示的强制转换称为转换。

转换并不是一个replace的，而是非replace，也就是说，我们在进行转换地时候，编译器会为我们生成一个临时地右值。

比如说下面地代码

double a = 1.31;
(int) a;
int b = a;

熟悉C的读者可能很容会想起来这个机制。

对于自定义类型来说，也同样地遵循这个机制。

好的，现在我们再看看为什么不能将私有继承的对象进行向上的转换。为了进行向上的转换，我们需要调用基类的构造函数来构造一个基类。但同时，私有继承也就意味着对于类外构造函数是不可见的，这里的不可见不是说不知道，而是说不可访问的意思。那这样怎么能构造一个基类的对象呢？

或许我们可以放大以下视野，如果说基类中的构造函数不能对外公开，那么有由子类转换为基类就是一个不可行的行为。这让你想到了什么？没错，就是在C++11之前，我们禁止某个对象的赋值操作，可以将其的所有copying行为的函数（编译器为我们生成的）声明为private，并不予任何实现。又或者是boost库中的nocopyable，他的实现这里就不说了，读者可以很轻松的找到。

让我们将视野放的更广阔一些，让我们从不同权限继承的意义来说。

公有继承意味着我们实现了一个is-a的设计——如果对于公有继承你了继承体系之间不是这样的关系，哦，那赶快重构代码吧。你选错了设计模式。

一旦组织了一个is-a的关系，那也就意味着对于基类的所有行为，也都使用于继承类。所以，这样的向上转换在某些场合下完全没有问题。你并没有理由拒绝这样做。

再让我们看看私有继承意味着什么吧，私有继承意味着根据某物实现出。

这也就意味着，私有继承纯粹只是一种实现技术 （基类所有的所有数据在子类中都是private的），更加具体的来说，私有继承继承了实现方法，而没有继承接口。

好的，既然这样，我们编译器如果为我们做出一个隐式的转换，这样的转换并不是时时刻刻都尽如人意的，所以说编译器拒绝为我们生成这样的代码。你有可能说这样是强词夺理，本来就是因为构造函数的私有性质才不能进行转换的。但你可别忘了，为我们进行隐式转换的工作可是编译器啊，如果读者有兴趣的话，可以看看std::initlized_list是如何实现的——其中就有一个私有的构造函数，让编译器来调用。所以，我的意思是，编译器完全有能力去进行隐式转换，但是那样既没有没有什么必要，又不符合C++语法规则的直觉。

说一些题外话：private继承用的真的是很少很少，但还是有其存在的必要。像Java那样的语言——没有私有继承，虽然也可以做任何你在C++中想做的，但是失去了一些实现方法的弹性。我们喜欢C++不正是喜欢C++的语言的弹性吗？

到了这里，对应当解决的问题和对于问题的一些拓展大致的说了一下，如果想要真正的理解private继承的前世今生，或者说是继承体系的前世今生，应当学习更多的东西。