基类的虚拟朋友功能？答案

【问题标题】：Virtual friend functions for a base class?基类的虚拟朋友功能？
【发布时间】：2012-08-21 23:52:42
【问题描述】：

我正在学习这门语言，这是一个菜鸟疑问。

可以使用虚拟好友功能吗？我不知道这是否可能，我什至没有测试它，但它在某些情况下可能很有用。例如，对于重载的运算符

DerivedClass dc;
BaseClass &rbc = dc;
cout << rbc;

我的猜测是有可能，但我不确定，因为在类设计中没有实现友元函数，并且理论上不是它的一部分（尽管在这个例子中，从概念上讲 operator

编辑：我的担忧与这个例子有关：

BaseClass bc;
DerivedClass dc;
BaseClass *pArr[2];
pArr[1] = bc;
pArr[2] = dc;
for (int i = 0; i < 2; i++)
    cout << pArr[i];

在这个混合对象数组中，我希望为每个对象调用正确的运算符

【问题讨论】：

您应该更明确地说明您对虚拟朋友的含义。我的印象是，您的担忧实际上与友谊无关，而与虚拟关系不大。是否可以根据隐式this以外的函数的参数应用动态调度？
@David rodríguez 抱歉，我会尝试更具体一点。

标签： c++ class function virtual friend

【解决方案1】：

不，friend virtual 函数根本没有意义。

friend 函数不是方法（也称为成员函数），并且有权访问 protected 的 class 成员。

virtual 函数只能是成员函数。你不能有virtual 非成员函数。

您可以让operator<< 引用一个基类，然后调用一些virtual 成员函数。这样，您可以使operator<<“几乎是虚拟的”:)

例如

class A
{
public:
    virtual void f() const { std::cout << "base"; }
};
class B: public A
{
public:
    virtual void f() const { std::cout << "derived"; }
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const A& a )
{
     a.f();
     return os;
}

int main()
{
    B b;
    std::cout << b << std::endl;

    return 0;
}

将打印derived。

【讨论】：

感谢您的回答。那么，在我的示例中，rbc 总是会调用带有 BaseClass 相关参数的 operator
@Kurospidey - 抱歉，我不确定我是否完全理解你。你能看看我的编辑并说它是否回答了你的问题。
std::ostream& operator

【解决方案2】：

虚函数不是友元函数。虚函数仅用于在程序中使用继承，一个类作为基类，另一个作为派生类。虚函数用于对象的动态绑定。这意味着您可以将派生类的对象存储在基类的指针中，并且仍然可以调用该特定派生类的方法。这个概念被称为Polymorphism。

Friend 函数用于访问类的私有接口。即使您的类中没有使用继承，也可以使用它们。

【讨论】：

【解决方案3】：

Virtual Friend Function Idiom

C++ 中的友元函数不能被声明为虚函数，因此友元函数的动态绑定是不可能的。如果层次结构中的每个类都需要重载的友元函数，那么将友元函数应用于整个类层次结构会变得很尴尬。由于缺乏对动态绑定的支持，因此很难证明它实际上是类接口的扩展。虚拟朋友功能习语优雅地解决了这个问题。

你需要使用虚拟朋友功能成语。它的要点是在 Base 中保留一个虚函数，并让友元函数调用该函数。它将多态地调用派生类的函数

直接从链接复制示例

class Base {
  public:
    friend ostream& operator << (ostream& o, const Base& b);
  protected:
    virtual void print(ostream& o) const{ ... }
};
/* make sure to put this function into the header file */
inline std::ostream& operator<< (std::ostream& o, const Base& b){
  b.print(o); // delegate the work to a polymorphic member function.
  return o;
}

class Derived : public Base {
  protected:
    virtual void print(ostream& o) const{ ... }
};

【讨论】：

【解决方案4】：

你不能既是朋友又是同一个类的虚函数。但是，友元运算符可以从它正在打印的对象中调用一个虚函数。

ostream& operator<<(ostream& stream, const BaseClass& rbc)
{
    rbc.print_on(stream);
    return stream;
}

【讨论】：

运营商不一定是朋友。
不，它不一定是朋友，但将运算符设为朋友并将助手函数设为私有的情况并不少见。

【解决方案5】：

你可以在没有友元函数的情况下解决这个问题，只使用公共虚拟方法：

struct BaseClass {
  virtual void print(std::ostream& os) const;
};

struct DerivedClass {
  virtual void print(std::ostream& os) const;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BaseClass& obj) {
  obj.print(os);
  return os;
}

如果print 方法公开没有意义，则可以将ostream& operator<< 声明为friend。

【讨论】：