如何让 2 个 c++ 类知道彼此的数据成员？

Question

我的任务是创建一个类似于标准库List 的类。我无法让迭代器正常工作，因为它必须在从末尾递减时访问链表的尾部。这是我的头文件的一部分：

typedef int T;//for now; eventually will be templated
class list;//**forward declaration, doesn't let other classes know about _tail.**
class Node
{
    //this works fine; class definition removed to make post shorter
};
class list_iterator
{
    private:
        Node* _node;
        list* _list;
    public:
        //constructor
        list_iterator& operator--(){_node=_node?(_node->_prev):(_list->_tail);return *this;}
        //some other declarations
};
class list
{
    friend class list_iterator;
    private:
        Node/*<T>*/ *_head,***_tail**;
        int _size;
    public:
        typedef list_iterator iterator;
        //some constructors and other method declarations
        iterator begin() const {iterator it(_head);return it;}
        iterator end() const {iterator it(0);return it;}
        //more method declarations
};

我尝试将重要部分加粗，但它只是用星号围绕它们。 注意：大部分成员函数都定义在 cpp 文件中；他们都碰巧因为一个简短的帖子而被删除。

Answer 1

您只需将operator-- 的方法定义移出类并将其放在列表之后（或放在源文件中（可能更好。保留头文件进行声明）。

注意：将声明保留在 list_iterator 中

class list_iterator
{
    /* STUFF */
    list_iterator& operator--();
 };
class list
{ 
     /*  STUFF */ 
};

// Now list_iterator::operator-- can see all the members of list.
list_iterator& list_iterator::operator--()
{
    _node=_node?(_node->_prev):(_list->_tail);
    return *this;
}

与其他一些答案所暗示的不同。 Friendship does NOT break encapsulation。事实上，通过使友元成为类接口的一部分来增加封装（正确完成时）。然而，它确实将朋友与班级紧密地联系在一起。

这正是您想要的迭代器。为了让迭代器有效地工作，它需要知道类的内部结构，所以它通常是一个朋友（或一个内部类）。它增加了类的可用性而不暴露类的内部工作，代价是它将迭代器与类紧密耦合（因此，如果您更改类，您将需要更改迭代器的实现（但这并不意外))。

Answer 2

到目前为止，最简单的方法是将迭代器嵌套在列表类中：

class list { 
    Node *head, *tail;

    class iterator {
        Node *node;
        list *list;
    // ...
    };
};

如果您不想这样做，则需要将 list 和 list_iterator 的实现分成两部分：首先是只声明成员函数的类定义，然后是成员的实现功能：

class list;

class list_iterator { 
    // ...
    Node *n;
    list *l;
};

class list {
    // ...
    friend class list_iterator;
};

inline list_iterator& list_iterator::operator--(){
    _node=_node?(_node->_prev):(_list->_tail);
    return *this;
}

这样，当您在list_iterator 的定义中定义list * 时，已经声明了list。那么_tail已经在list中定义了，那么你在list_iterator::operator--中就有了实际需要使用list::_tail的代码..