派生类之友的成员访问规则，其中命名类为基类

Question

_{除另有说明外，以下所有标准参考均指N4861(2020年3月布拉格后工作草案/C++20 DIS)。}

如果基类是可访问的，则可以隐式地将指向派生类的指针转换为指向该基类[...]的指针。

意味着以下示例格式良好：

class N {};

class P : private N {
    friend void f();
};

void f()  { 
    P p{};
    N* n = &p; // R: OK as per [class.access.base]/5
}

因为n是r上⁽⁺⁾的可访问基类。

• [...]
• /5.3M作为n的成员受到保护，R出现在类n的成员或友类中，或者出现在从n派生的类p的成员中，其中M作为p的成员是公共的、私有的或受保护的，或者
• /5.4存在一个基类b，其名称为n，可在r中访问，而m在类b中命名时，可在r中访问。

考虑到这一点，请考虑以下示例：

class N {
  protected:
    int m;
};

class P : private N {
    friend void f();
};

void f()  {
    P p{};
    (&p)->N::m = 42;  // R: #1
}

如上所述，其中#1处的命名类是n。对于不同的编译器版本和标准，Clang和GCC都接受这个示例，这意味着它可以说是格式良好的。

问题

• 什么规则控制#1格式良好？

如上所述，#1中的命名类是n，但是[class.access.base]/5.3不应该适用，因为r是从n派生的类p的友类(/5.3只在类p的成员中提到）。[class.access.base]/5.4不应应用，因为命名类是n，这是类层次结构中的顶级类。

可以说意味着[class.access.base]仍然需要应用；特别是[class.access.base]/5.3似乎没有提到[class.protected]/1在一个（非规范的）示例中显示的“或类P的朋友”。

(+)可访问的基类

在下面的示例中：

class B { };

class N : B {
    friend void f();
};

void f()  { /* R */ }

null

b可通过r访问，即在n的友方f中访问。

Answer 1

实际上，当指定成员是命名类的受保护成员时，[class.protected#1]节是[class.access.base#5]的附加子句，而R发生在派生类的成员或友方处。
根据class.access.base#1，n的非静态受保护成员可以作为派生类p的私有成员访问。如果命名类是P，我们可以按照class.access.base#5.2访问P的友方中的成员M

m作为N的成员是私有的，而R出现在N类的成员或朋友中，或者

回到[class.protected#1]，我们应该看一下下面的规则：

1. 成员应首先是非静态成员（数据或函数）
2. 成员应该是命名类的受保护成员。

为了使附加规则适用，还应满足下列条件

条件3可能有一些混淆，但是它没有说C必须是命名类。它只是说可以在C的成员或朋友中访问该成员。

void f()  {
    P p{};
    (&p)->N::m = 42;  // R: #1
}

如果将非静态成员M更改为静态成员，则条件1为false，这意味着附加规则将不适用于表达式。

简单地说，如果满足这些条件，[class.protected#1]为[class.access.base#5.2]的后一个项目符号添加一个额外的选项（即朋友）。此外，它还限制这些成员可以按照[class.access.base#5.2]的后一个项目符号访问，当它们满足这些条件时，它们将变成不可访问的成员。