友情和派生类答案

【问题标题】：Friendness and derived class友情和派生类
【发布时间】：2011-02-15 14:06:25
【问题描述】：

假设我有以下类层次结构：

class Base
{
  protected:

    virtual void foo() = 0;

    friend class Other;
};

class Derived : public Base
{
  protected:

    void foo() { /* Some implementation */ };
};

class Other
{
  public:

    void bar()
    {
      Derived* a = new Derived();

      a->foo(); // Compiler error: foo() is protected within this context
    };
};

我想我也可以更改它a->Base::foo()，但由于foo() 在Base 类中是纯虚拟的，因此无论如何调用都会导致调用Derived::foo()。

但是，编译器似乎拒绝a->foo()。我想这是合乎逻辑的，但我真的不明白为什么。我错过了什么吗？它不能（不应该）处理这种特殊情况吗？

谢谢。

【问题讨论】：

标签： c++ inheritance compiler-errors friend

【解决方案1】：

试着把这个“朋友类Other;”在派生类中。

更新：现在想想，我同意 Tyler 的观点，你应该将 a 更改为 Base 指针。

Base* a = new Derived();

【讨论】：

谢谢。我想避免它（如果可以的话）。

【解决方案2】：

当您使用类名限定方法名时，如Base::foo() 中的动态调度（运行时绑定）不适用。它总是调用foo() 的Base 实现，无论foo() 是否是虚拟的。由于在这种情况下它是纯虚拟的，因此没有实现并且编译器会抱怨。

您的第二个问题是，在 C++ 中，友谊不会被继承。如果您想让Other 对Derived 有特殊访问权限，则需要专门成为Derived 的好友。

另一方面，这有效：

Base* a = new Derived();

a->foo();

因为在这里，您在Base* 上调用foo()，其中foo() 是公共的，并且由于您没有使用类名限定foo()，因此它使用动态调度并最终调用Derived Foo 的版本。

【讨论】：

实际上，当我指定a->Base::foo() 时，编译器似乎可以接受。你确定吗？
您是否一直到链接步骤？链接器应该抱怨对 Base::foo 方法的未定义引用。
我没有进入链接步骤，你是对的。感谢您提供替代/更正确的方法。
如果你反过来将 Derived 转换为 Base 会怎样？

【解决方案3】：

但是，编译器似乎拒绝这样做。

拒绝什么？听起来您在说编译器拒绝允许 Other 通过 Base 指针调用 foo() 函数。当然不应该这样。

要回答您的基本问题，友谊不是遗传的……时期。在名称解析的同一阶段检查权限范围，并且由于 foo() 在您使用的名称中受到保护，因此您不能调用它。

另一方面，多态性是通过指针重定向解决的，与名称解析或访问权限无关。

【讨论】：

我的错...我编辑了我的问题并删除了关于“那个”的歧义，它旨在引用a->foo()。

【解决方案4】：

我猜你可以这样做

void bar()
{
  Base* a = new Derived();

  a->foo(); 
};

【讨论】：

【解决方案5】：

这很不幸，但在我看来，友好性在 C++ 中天生就被破坏了：

未继承
提供对所有内部组件的无限制访问权限，无法对其进行限制

我已经放弃“按原样”使用它，现在我主要使用Key 模式（因为没有更好的名称）。

///
/// Key definition
///
class Friend;

class FriendKey: boost::noncopyable { friend class Friend; FriendKey() {} };

///
/// Base/Derived definition
///
class Base
{
public:

  void mySpecialMethod(const FriendKey&) { this->mySpecialMethodImpl(); }

private:
  virtual void mySpecialMethodImpl() = 0;
}; // class Base

class Derived: public Base
{
public:

private:
  virtual void mySpecialMethodImpl() {}
}; // class Derived

///
/// Friend definition
///
class Friend
{
public:
  void mySpecialCall()
  {
    Derived d;
    d.mySpecialMethod(FriendKey());
  }
}; // class Friend

这个概念很简单：每个类都声明一个键（甚至可能在前向标头中），而那些希望授予它们特殊访问权限的人只会使这个键成为可能。

它并不完美，因为您当然可以滥用它（通过密钥的传递性）。但是在 C++ 中，你可以滥用一切，所以这更像是保护墨菲而不是马基雅维利的问题。

【讨论】：