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
friend关键字有很多好的用途。以下是我能立即看到的两种用法:
朋友的定义
友元定义允许在类作用域中定义函数,但该函数不会被定义为成员函数,而是被定义为外围命名空间的自由函数,并且除了依赖参数的查找之外通常不可见。这使得它对于操作符重载特别有用:
namespace utils {
class f {
private:
typedef int int_type;
int_type value;
public:
// let's assume it doesn't only need .value, but some
// internal stuff.
friend f operator+(f const& a, f const& b) {
// name resolution finds names in class-scope.
// int_type is visible here.
return f(a.value + b.value);
}
int getValue() const { return value; }
};
}
int main() {
utils::f a, b;
std::cout << (a + b).getValue(); // valid
}
私有CRTP基类
有时候,你会发现策略需要访问派生类:
// possible policy used for flexible-class.
template<typename Derived>
struct Policy {
void doSomething() {
// casting this to Derived* requires us to see that we are a
// base-class of Derived.
some_type const& t = static_cast<Derived*>(this)->getSomething();
}
};
// note, derived privately
template<template<typename> class SomePolicy>
struct FlexibleClass : private SomePolicy<FlexibleClass> {
// we derive privately, so the base-class wouldn't notice that,
// (even though it's the base itself!), so we need a friend declaration
// to make the base a friend of us.
friend class SomePolicy<FlexibleClass>;
void doStuff() {
// calls doSomething of the policy
this->doSomething();
}
// will return useful information
some_type getSomething();
};
在这个回答中,你会发现一个不做作的例子。在这个答案中使用了另一个代码。CRTP基类强制转换其this指针,以便能够使用数据成员指针访问派生类的数据字段。
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…
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。
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。
另一种用法:friend(+虚拟继承)可以用来避免从一个类派生(又名:“make a class underivable”)=> 1,2
从2:
class Fred;
class FredBase {
private:
friend class Fred;
FredBase() { }
};
class Fred : private virtual FredBase {
public:
...
};
在工作中,我们广泛地请朋友来测试代码。这意味着我们可以为主应用程序代码提供适当的封装和信息隐藏。但我们也可以有单独的测试代码,使用朋友来检查内部状态和数据进行测试。
可以说,我不会将friend关键字作为设计的重要组成部分。