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
在我之前工作过的一家公司里,我们遇到了一个有趣的问题,我们用朋友来产生良好的影响。我在我们的框架部门工作,我们在自定义操作系统上创建了一个基本的引擎级系统。在内部我们有一个类结构:
Game
/ \
TwoPlayer SinglePlayer
所有这些类都是框架的一部分,由我们的团队维护。该公司所制作的游戏便是基于这一源自games子游戏的框架。问题是Game有各种单人和双人玩家需要访问的东西的接口,但我们不想在框架类之外公开。解决方案是将这些接口设为私有,并允许双人和单人玩家通过友谊访问它们。
事实上,这整个问题本可以通过更好地实施我们的系统来解决,但我们被锁定在我们所拥有的东西上。
其他回答
c++的创建者说这并没有破坏任何封装原则,我将引用他的话:
“朋友”是否违反封装? 不。但事实并非如此。“好友”是一种授予访问权限的显式机制,就像会员资格一样。你不能(在符合标准的程序中)在不修改类源的情况下授予自己对类的访问权。
很明显…
编辑:阅读faq有点长,我喜欢<< >>操作符重载和添加作为这些类的朋友的想法,但我不确定这如何不打破封装
它将如何破坏封装?
当允许对数据成员进行不受限制的访问时,就打破了封装。考虑以下类:
class c1 {
public:
int x;
};
class c2 {
public:
int foo();
private:
int x;
};
class c3 {
friend int foo();
private:
int x;
};
C1显然没有封装。任何人都可以读取和修改其中的x。我们没有办法实施任何形式的访问控制。
C2明显被封装了。没有对x的公共访问。你所能做的就是调用foo函数,它对类执行一些有意义的操作。
c3吗?它的封装程度低吗?它是否允许无限制地访问x?它是否允许未知函数访问?
不。它只允许一个函数访问类的私有成员。就像c2一样。就像c2一样,有访问权的函数不是“某个随机的未知函数”,而是“类定义中列出的函数”。就像c2一样,通过查看类定义,我们可以看到拥有访问权限的完整列表。
那么,这到底是如何减少封装的呢?同样数量的代码可以访问类的私有成员。类定义中列出了所有具有访问权限的人。
Friend不会破坏封装。这让一些Java程序员感到不舒服,因为当他们说“面向对象”时,他们实际上指的是“Java”。当他们说“封装”时,他们并不是说“必须保护私有成员不受任意访问”,而是说“在Java类中,唯一能够访问私有成员的函数是类成员”,尽管出于几个原因,这完全是无稽之谈。
首先,如上所述,它限制太大。没有理由不允许朋友方法做同样的事情。
第二,限制不够。考虑第四个类:
class c4 {
public:
int getx();
void setx(int x);
private:
int x;
};
根据上述Java思想,这是完美封装的。 但是,它允许任何人读取和修改x,这有什么意义呢?(提示:事实并非如此)
底线: 封装是关于能够控制哪些函数可以访问私有成员。这与这些函数的定义具体位于何处无关。
在构建容器并希望为该类实现迭代器时,Friend可以派上用场。
在做TDD的时候,我经常使用c++中的'friend'关键字。
朋友能知道我的一切吗?
更新:我从Bjarne Stroustrup网站上找到了这个关于“朋友”关键字的有价值的答案。
“好友”是一种授予访问权限的显式机制,就像会员资格一样。
安德鲁例子的另一个常见版本,可怕的密码对联
parent.addChild(child);
child.setParent(parent);
与其担心这两行是否总是一起执行,并且顺序一致,你可以将方法设为私有,并有一个friend函数来强制一致性:
class Parent;
class Object {
private:
void setParent(Parent&);
friend void addChild(Parent& parent, Object& child);
};
class Parent : public Object {
private:
void addChild(Object& child);
friend void addChild(Parent& parent, Object& child);
};
void addChild(Parent& parent, Object& child) {
if( &parent == &child ){
wetPants();
}
parent.addChild(child);
child.setParent(parent);
}
换句话说,您可以保持公共接口更小,并强制在友元函数中跨越类和对象的不变量。