当变量恰好是指针时，如何在非成员函数中使用私有成员变量？

Question

本质上，我的问题是我正在使用的库中的函数（此代码中的函数Foo）需要指向对象（Object * mbar）的指针作为参数。 但是，mbar是bar的私有成员变量。

通常，我只使用getter并按值传递，但是如果传递指针，则将直接访问资源，这将破坏封装。 任何代码都可以调用getter并获得自由进行修改的权限。

我想到的第二件事是我可以使用const指针，因为它们不允许修改指向的资源，但是据我所知，我需要修改Foo来接受它，这是不可能的，因为它是一个库函数。

我能想到的最后一件事就是简单地使用Bar的朋友调用FoobarFunction，但是一直有人告诉我，朋友函数是不得已的方法。

有没有办法在不破坏封装的情况下做到这一点？

//Main.cpp

#include "Foobar.h"

int main()
{
    Foobar fb;
    Bar b;
    fb.FoobarFunction(b);
    return 0;
}

//Bar.h

#include "Object.h"

class Bar
{
private:
    Object* mbar;
};

//Foobar.h

#include "Foo.h"
#include "Bar.h"

class Foobar
{
public:
    void FoobarFunction(Bar bar)
    {
        Foo(bar.mbar);
    }
};

Answer 1

简单的出路

您可以将指针设为const，然后在将其传递给库函数时进行强制转换

Foo(const_cast<Object *>(bar.mbar));

如果Foo不尝试修改mbar，这将起作用。 强制转换“仅以名称”删除常量。 尝试修改秘密常量值可能会导致“可怕的事情”。

但是真的

即使有一种使Bar返回“只读”指针的方法，问题中的代码示例仍然会违反封装。 这种非封装的特殊方式称为功能嫉妒 ：数据存在于一个对象中，而另一个对象则在执行大多数数据操作。 更加面向对象的方法是将操作和数据移到同一对象中。

显然，您提供给我们的示例代码比您的实际项目复杂得多，所以我不知道重组代码的最明智的方法。 这里有一些建议：

1. 将FoobarFunction移至Bar：

    class Bar { private: Object* mbar; public: void FoobarFunction() { Foo(mbar); } }; 

2. 使用依赖注入 。 在创建Bar之前初始化mbar，然后将mbar传递给Bar的构造函数。

    int main() { Object *mbar; Foobar fb; Bar b(mbar); fb.FoobarFunction(mbar); return 0; } 

   在此示例中，Bar不再是mbar的“所有者”。 main方法直接创建mbar，然后将其传递给需要它的任何人。

   乍一看，此示例似乎违反了我之前提到的准则（数据和行为存储在不同的对象中）。 但是，上述内容与在Bar上创建吸气剂之间存在很大差异。 如果Bar具有getMBar（）方法，那么世界上任何人都可以出现并抓住mbar并将其用于他们想要的任何邪恶目的。 但是在上面的示例中，mbar（主）的所有者完全控制了何时将其数据提供给另一个对象/功能。

除C ++外，大多数面向对象的语言都没有“ friend”构造。 根据我自己的经验，依赖注入是解决许多朋友设计要解决的问题的更好方法。

Answer 2

如果成员是私人的，则可能是私人的，原因是...

如果Bar必须是Obj的唯一所有者，则不应公开它，因为对Obj的任何其他更改都可能导致Bar行为不正确。 虽然，如果Bar不必是Obj的唯一所有者，则可以将getter使用依赖项注入并将其从外部传递给Bar，这样您以后也可以将其传递给foo 。

我认为您应该避免的解决方案是在Bar内部调用foo。 这可能违反了单一责任原则

我相信在这种情况下您可以使用朋友方法。 我将向您介绍一个FAQ ，该FAQ声称朋友对于封装并不总是不好的。

没有！ 如果使用得当，它们会增强封装性。

当两个半部分具有不同数量的实例或不同的生存期时，通常需要将一个类分成两半。 在这些情况下，这两个半部通常需要彼此直接访问（这两个半部以前属于同一类，因此您并没有增加需要直接访问数据结构的代码量；只是简单地改组了代码分为两类，而不是一类）。 实现此目的最安全的方法是使两半成为朋友。

如果您使用刚才描述的朋友，则将私人物品保密。 不了解这一点的人通常会天真地努力避免在上述情况下使用友谊，并且实际上他们实际上破坏了封装。 他们要么使用公共数据（怪诞！），要么通过public get（）和set（）成员函数使数据在两半之间可访问。 仅当从类外部（从用户的角度来看）私有数据“有意义”时，才可以为私有数据使用公共get（）和set（）成员函数。 在许多情况下，这些get（）/ set（）成员函数几乎与公共数据一样糟糕：它们（仅）隐藏私有数据的名称，但它们没有隐藏私有数据的存在。

同样，如果将朋友函数用作类的公共访问函数的语法变体，则它们不会违反封装，而成员函数不会违反封装。 换句话说，类的朋友不会违反封装障碍：与类的成员函数一起，它们是封装障碍。

（许多人认为朋友功能是类之外的东西。相反，请尝试将朋友功能视为类的公共接口的一部分。类声明中的朋友功能不会违反封装，就像公共成员功能会违反封装一样封装：在访问类的非公共部分方面，两者具有完全相同的权限。）