C ++朋友类和朋友成员函数

Question

我正在学习C ++类中的朋友函数，朋友类和朋友成员函数。 现在，以下代码可以正常编译：

#include <iostream>

class A 
{
public:
    friend class B;
    //friend void B::set(int i);
    //friend int B::get();
    friend int function(A a);
    A(int i);
    void set(int i);
    int get();
private:
    int i;
};

A::A(int i) : i(i)
{
}

void A::set(int i)
{
    this->i = i;
}

int A::get()
{
    return i;
}

class B
{
public:
    B(A a);
    void set(int i);
    int get();
private:
    A a;
};

B::B(A a) : a(a)
{
}

void B::set(int i)
{
    a.i = i;
}

int B::get()
{
    return a.i;
}

int function(A a);

int main(int argc, char *argv[])
{
    A a(0);
    std::cout << "in A i=" << a.get() << std::endl;
    a.set(10);
    std::cout << "in A i=" << a.get() << std::endl;
    B b(a);
    std::cout << "in B i=" << b.get() << std::endl;
    b.set(21);
    std::cout << "in B i=" << b.get() << std::endl;
    std::cout << "function returns " << function(a) << std::endl;
}

int function(A a)
{
    return a.i;
}

我能够向B类授予友谊，并能够在A类中行使“功能”，而无需预先声明B类或功能“功能”。 现在，如果我想给类B中的两个成员函数赋予友谊，那么如果在定义类A之前不定义类B，那将是行不通的：

#include <iostream>

class B;   // doesn't work, incomplete type (complete type needed)

class A 
{
public:
    //friend class B;
    friend void B::set(int i);
    friend int B::get();
    friend int function(A a);
    A(int i);
    void set(int i);
    int get();
private:
    int i;
};

A::A(int i) : i(i)
{
}

void A::set(int i)
{
    this->i = i;
}

int A::get()
{
    return i;
}

B::B(A a) : a(a)
{
}

void B::set(int i)
{
    a.i = i;
}

int B::get()
{
    return a.i;
}

int function(A a);

int main(int argc, char *argv[])
{
    A a(0);
    std::cout << "in A i=" << a.get() << std::endl;
    a.set(10);
    std::cout << "in A i=" << a.get() << std::endl;
    B b(a);
    std::cout << "in B i=" << b.get() << std::endl;
    b.set(21);
    std::cout << "in B i=" << b.get() << std::endl;
    std::cout << "function returns " << function(a) << std::endl;
}

int function(A a)
{
    return a.i;
}

但是我无法在定义类A之前定义类B，所以我陷入了困境。 前向声明（未定义）B类也不起作用。

所以我的问题是：

1）为什么我不需要在友谊声明中转发声明一个函数或整个类，但是如果我需要指定该类的成员函数，则需要定义一个类？ 我知道友谊声明不是常识声明（它们只是授予访问权限，它们不会转发任何声明）。

2）如何使我的代码编译（将B中的A成员对象声明为A * a）？

Answer 1

这是一个朋友类的示例以及如何使用它。 这是在cplusplus.com上获得的 。我之所以这样发布是因为您的示例并未真正说明c ++中友谊的正确使用。 我希望这将为您说明如何/为什么使用友谊，这可以导致您解决前向声明问题。

// friend class
#include <iostream>
using namespace std;

class Square;

class Rectangle {
    int width, height;
  public:
    int area ()
      {return (width * height);}
    void convert (Square a);
};

class Square {
  friend class Rectangle;
  private:
    int side;
  public:
    Square (int a) : side(a) {}
};

void Rectangle::convert (Square a) {
  width = a.side;
  height = a.side;
}

int main () {
  Rectangle rect;
  Square sqr (4);
  rect.convert(sqr);
  cout << rect.area();
  return 0;
}

在此示例中，Rectangle类是Square类的朋友，允许Rectangle的成员函数访问Square的私有成员和受保护成员。 更具体地说，Rectangle访问成员变量Square :: side，该变量描述正方形的侧面。

此示例中还有其他新内容：在程序的开头，有一个空的Square类声明。 这是必需的，因为类Rectangle使用Square（作为成员转换中的参数），而Square使用Rectangle（将其声明为朋友）。

除非指定，否则从不建立友谊：在我们的示例中，Square将Rectangle视为朋友类，但Rectangle不将Square视为朋友。 因此，Rectangle的成员函数可以访问Square的受保护成员和私有成员，但不能相反。 当然，如果需要，也可以将Square声明为Rectangle的朋友，以授予此类访问权限。

友谊的另一个特性是，它们不是可传递的：除非明确指定，否则朋友的朋友不会被视为朋友。

Answer 2

只是让class B class A class B的朋友。 这样做没有不利影响。

如果您绝对肯定要行使更细粒度的控制，则可以使用这样的代理类来做到这一点（使用剥离了示例的示例）：

class Proxy;

class A
{
public:
    friend class Proxy;
    A(int i);
private:
    int i;
};

class B
{
public:
    B(A a);
    void set(int i);
    int get();
private:
    A a;
};

class Proxy
{
  friend void B::set(int);
  friend int B::get();
  static int& get_i(A& a) { return a.i; }
  static const int& get_i(const A& a) { return a.i; }
};

现在，您可以在B::set和B::get （仅）中使用Proxy::get_i(a)代替ai 。