我一直在阅读c++常见问题,对朋友声明很好奇。我个人从未使用过它,但我对探索这门语言很感兴趣。
使用friend的一个好例子是什么?
读了一些常见问题,我喜欢<< >>操作符重载和添加作为这些类的朋友的想法。然而,我不确定这如何不会破坏封装。什么时候这些异常可以保持在OOP的严格范围内?
我一直在阅读c++常见问题,对朋友声明很好奇。我个人从未使用过它,但我对探索这门语言很感兴趣。
使用friend的一个好例子是什么?
读了一些常见问题,我喜欢<< >>操作符重载和添加作为这些类的朋友的想法。然而,我不确定这如何不会破坏封装。什么时候这些异常可以保持在OOP的严格范围内?
当前回答
友函数和类提供对类的私有和受保护成员的直接访问,以避免在一般情况下破坏封装。大多数使用是与ostream:我们希望能够键入:
Point p;
cout << p;
但是,这可能需要访问Point的私有数据,因此我们定义了重载操作符
friend ostream& operator<<(ostream& output, const Point& p);
然而,这里有明显的封装含义。首先,现在友类或函数可以完全访问类的所有成员,甚至不属于它的需要。其次,类和友元的实现现在交织在一起,以至于类中的内部更改可以破坏友元。
如果您将好友视为类的扩展,那么从逻辑上讲,这就不是问题。但是,在这种情况下,为什么有必要首先把朋友挖出来呢?
在不破坏封装的情况下,要实现“friends”所宣称的相同目标,可以这样做:
class A
{
public:
void need_your_data(B & myBuddy)
{
myBuddy.take_this_name(name_);
}
private:
string name_;
};
class B
{
public:
void print_buddy_name(A & myBuddy)
{
myBuddy.need_your_data(*this);
}
void take_this_name(const string & name)
{
cout << name;
}
};
封装并没有被破坏,类B不能访问A中的内部实现,但结果与我们将B声明为A的朋友是一样的。 编译器将优化掉函数调用,因此这将导致与直接访问相同的指令。
我认为使用“朋友”是一个简单的捷径,有争议的好处,但一定的成本。
其他回答
在为类实现树算法时,教授给我们的框架代码将树类作为节点类的朋友。
它实际上没有任何好处,除了让你在不使用设置函数的情况下访问成员变量。
首先(依我看)不要听那些说朋友没用的人。它是有用的。在许多情况下,您将拥有具有不打算公开可用的数据或功能的对象。对于许多作者可能只是表面上熟悉不同领域的大型代码库尤其如此。
友元说明符也有替代方案,但通常都很麻烦(cppp级别的具体类/掩码类型定义),或者不是万无一错(注释或函数名约定)。
在答案上;
友元说明符允许指定类访问发出友元语句的类内受保护的数据或功能。例如,在下面的代码中,任何人都可以询问孩子的名字,但只有母亲和孩子可以更改名字。
您可以通过考虑一个更复杂的类(如Window)来进一步考虑这个简单的示例。一个窗口很可能会有许多不应该被公开访问的函数/数据元素,但是被相关的类(如WindowManager)所需要。
class Child
{
//Mother class members can access the private parts of class Child.
friend class Mother;
public:
string name( void );
protected:
void setName( string newName );
};
树的例子是一个很好的例子: 在一些不同的类中实现一个对象 具有继承关系。
也许您还需要它具有一个构造函数protected和force 人们用你的“朋友”工厂。
... 好吧,坦白地说,没有它你也能生活。
你必须非常小心何时何地使用friend关键字,和你一样,我很少使用它。下面是一些关于使用friend和替代用法的注意事项。
假设你想比较两个对象,看它们是否相等。你可以:
使用访问器方法进行比较(检查每个ivar并确定是否相等)。 或者,您可以通过将所有成员设为public直接访问它们。
第一个选项的问题是,这可能会有很多访问器,这比直接变量访问(稍微)慢,更难读取,而且很麻烦。第二种方法的问题是完全破坏了封装。
如果我们可以定义一个外部函数,它仍然可以访问类的私有成员,那就更好了。我们可以用friend关键字做到这一点:
class Beer {
public:
friend bool equal(Beer a, Beer b);
private:
// ...
};
equal(Beer, Beer)方法现在可以直接访问a和b的私有成员(可能是char *brand, float percentAlcohol等)。这是一个相当做作的例子,您可能会更早地将friend应用于重载的==操作符,但我们会讲到这一点。
有几件事需要注意:
A friend is NOT a member function of the class It is an ordinary function with special access to the private members of the class Don't replace all accessors and mutators with friends (you may as well make everything public!) Friendship isn't reciprocal Friendship isn't transitive Friendship isn't inherited Or, as the C++ FAQ explains: "Just because I grant you friendship access to me doesn't automatically grant your kids access to me, doesn't automatically grant your friends access to me, and doesn't automatically grant me access to you."
我只有在用另一种方法更难的时候才会用朋友。另一个例子是,由于Mat2x2, Mat3x3, Mat4x4, Vec2, Vec3, Vec4等的互操作性,许多向量数学函数经常被创建为朋友。而且做朋友比到处使用访问器要容易得多。正如所指出的,friend在应用于<<(非常方便调试)、>>和==运算符时通常很有用,但也可以用于这样的事情:
class Birds {
public:
friend Birds operator +(Birds, Birds);
private:
int numberInFlock;
};
Birds operator +(Birds b1, Birds b2) {
Birds temp;
temp.numberInFlock = b1.numberInFlock + b2.numberInFlock;
return temp;
}
就像我说的,我不经常使用friend这个词,但偶尔它正是你所需要的。希望这能有所帮助!
In C++ "friend" keyword is useful in Operator overloading and Making Bridge. 1.) Friend keyword in operator overloading :Example for operator overloading is: Let say we have a class "Point" that has two float variable"x"(for x-coordinate) and "y"(for y-coordinate). Now we have to overload "<<"(extraction operator) such that if we call "cout << pointobj" then it will print x and y coordinate (where pointobj is an object of class Point). To do this we have two option: 1.Overload "operator <<()" function in "ostream" class. 2.Overload "operator<<()" function in "Point" class. Now First option is not good because if we need to overload again this operator for some different class then we have to again make change in "ostream" class. That's why second is best option. Now compiler can call "operator <<()" function:
1.Using ostream object cout.As: cout.operator<<(Pointobj) (form ostream class).
2.Call without an object.As: operator<<(cout, Pointobj) (from Point class).
Beacause we have implemented overloading in Point class. So to call this function without an object we have to add"friend" keyword because we can call a friend function without an object. Now function declaration will be As: "friend ostream &operator<<(ostream &cout, Point &pointobj);" 2.) Friend keyword in making bridge : Suppose we have to make a function in which we have to access private member of two or more classes ( generally termed as "bridge" ) . How to do this: To access private member of a class it should be member of that class. Now to access private member of other class every class should declare that function as a friend function. For example : Suppose there are two class A and B. A function "funcBridge()" want to access private member of both classes. Then both class should declare "funcBridge()" as: friend return_type funcBridge(A &a_obj, B & b_obj);I think this would help to understand friend keyword.