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最新推荐文章于 2024-04-22 16:59:44 发布

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#友元

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本文探讨了C++中友元机制的细节，特别是友元关系如何影响类成员的访问权限，并展示了友元特性在继承中的行为差异。通过实例，文章解释了为何友元类的子类不会继承友元关系，以及如何利用虚函数实现类似友元关系的继承。

一、友元的不可继承
/***************************************/
class B;//B的向前声明

class A
{
friend B;//若之前即无B的定义，又无其声明，则此处报错
protected:
int _i;
};

class B
{
public:
void foo()
{
_a._i=0;//可访问
}
protected:
A _a;
};

//正确：
//根据类A中定义，类B为类A的友元，所以类B可以直接访问类A的保护型成员。
/***************************************/

/***************************************/
class BC : public B
{
public:
void bar()
{
_a._i=1;//不可访问，编译出错
}
};
//错误：
//类B为类A的友元，但B的子类将不会继承友元关系，所以类BC不可直接访问类A的保护型成员。
//当一个类是另一个的类的友元类时，该友元类的子类不是这个类的友元
/***************************************/

/***************************************/
class B;//B的向前声明
class BC;//BC的向前声明
class A
{
friend B;
friend BC;//之前不要忘记BC的声明
protected:
int _i;
};
//正确：
//修改之后，类B、BC均可直接访问类A的保护型成员。
/***************************************/

二、友元的“可继承”
/***************************************/

include

class B
{
friend class A;
private:
virtual void Print() const {
std::cout << “B” << std::endl;
}
};

class D: public B
{
private:
virtual void Print() const {
std::cout << “D” << std::endl;
}
};

class A
{
public:
A() {
B b;
std::cout << “A Constructor: “;
b.Print(); // ok
//D d;
//d.Print(); // error: ‘virtual void D::Print() const’ is private
}

  void Print(const B &b) const {
      std::cout << "A --> ";
      b.Print();
  }

};

int main()
{
A a;
B b;
D d;

  a.Print(b);
  a.Print(d);

}
/***************************************/
在上面的代码中，被注释了的部分不能够通过编译，因为D不是A的友元类，B的友元关系并没有被继承。而在A的Print函数成员中，参数为基类B的const引用；而实参却可以是D类的对象，从而实现了在A类中调用D类成员的目的。当然，你完全可以把A声明为D的友元类。但是，这时主要想说明一个问题，那就是，有了虚机制，可以“继承”这种友元关系。
对这种机制的解释：首先，在A的Print函数中，通过B类对象调用其私有的虚函数（b.Print();），由于A是B的友元，该调用是完全合法的。而在用D对象调用A的Print函数时时，b.Print()调用动态绑定到了对D类对象的函数版本的调用。
这里，也说明了另外一个问题：类成员的访问控制只是在编译时有效