友元函数的使用声明答案

【问题标题】：using-declaration for friend function友元函数的使用声明
【发布时间】：2016-11-29 18:07:40
【问题描述】：

在 C++11 中，可以使用 using 声明使私有基类的公共成员可供外部（公共）访问。例如

class A {
private:
    int i = 2;
public:
    void f() { i = 3; }

    friend bool operator==(const A& l, const A& r) { return l.i == r.i; }
};

class B : private A {
public:
    using A::f;
};

int main() {
    B b, b2;
    b.f();
}

b.f() 是可能的，因为B 的定义中的using A::f。

是否可以编写一个类似的声明，使友元函数operator==(A&, A&) 可以从B& 向上转换为A&，以便可以在main() 中调用b == b2？

【问题讨论】：

您希望一般情况下可以将B 向上转换为A？那为什么要使用私有继承呢？或者你只是想让operator== 工作？那为什么不直接声明另一个operator==？
需要注意的是友元函数不是类的成员，所以不应该使用“upcast”这个词。

标签： c++ c++11 c++14 using friend

【解决方案1】：

不，只有 B 可以在内部将自己转换为 A，否则这是不可能的，因为从客户的角度来看，B 不是 an A 而是 有一个 A

即使您将friend bool operator= 替换为成员函数equals：

class A {
private:
    int i = 2;
public:
    void f()  { i = 3; }

    bool equals(const A& r){return i == r.i;}
};

class B : private A {
public:
    using A::f;
    using A::equals; 
};

在编译时，您永远不能调用 b.equals(b2)，因为从调用者的角度来看，从 B 类型到 A 类型的隐式转换是不可能的（由于私有继承）。

您需要提供自己的operator== 或将继承更改为public 或protected。这是B 声明自己的friend bool operator== 的示例

class B : private A {
public:
    using A::f;
    friend bool operator==(const B& l, const B& r)
    {
        return (static_cast<A>(l) == static_cast<A>(r)) && true; 
        // "true" is a stand-in for some other condition
    }
};

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编辑：如果您真的想玩游戏，您会注意到我说过不可能进行隐式转换，但有一些显式转换是可能的。因为B 在技术上确实源自A，所以您可以进行指针转换以使其工作，但我不推荐它：

class A {
private:
    int i = 2;
public:
    void f()  { i = 3; }

    bool equals(const A* r){return i == r->i;}
};

class B : private A {
public:
    using A::f;
    using A::equals;
};

int main() {
    B b, b2;
    b.f();
    (::A*)(&b)->equals((::A*)(&b2));  
}

如果你想保留原来的operator==语法，你可以使用指针转换的丑表亲，引用转换

class A {
private:
    int i = 2;
public:
    void f()  { i = 3; }

    friend bool operator==(const A& l, const A& r) { return l.i == r.i; }
};

class B : private A {
public:
    using A::f;
};

int main() {
    B b, b2;
    b.f();
    ((::A&)(b)) == ((::A&)(b2));  
}

请参阅 §11.2 [class.access.base] 了解更多信息

【讨论】：