友谊范围c++

Question

Bjarne Stroustrup 在《C++ 编程语言》第 11.5.1 节中写道：

与成员声明一样，友元声明不会将名称引入封闭范围。

例如：

类矩阵
{
    朋友类Xform；
    友元矩阵求逆 (const Matrix &);
//..
 };
X 形式 x; // 错误：范围内没有 Xform
矩阵 (*p) (const Matrix &) = &invert; // 错误：范围内没有 invert()

对于大型程序和大型类，类不会“悄悄地”将名称添加到其封闭范围是件好事。对于可以在许多不同上下文中实例化的模板类（第 13 章），这一点非常重要。

然而，下一节接着说，该类必须是先前定义的，或者是在非类作用域中定义的，该作用域立即包含将其声明为友元的类。

我的问题是，由于该类需要预先定义或在非类范围中定义，立即包含声明它为友元的类，因此在第一个示例中 Xform 无法输出范围，因为该类可能是在 Matrix 类的定义之前定义的。此外，我无法想到一种情况，考虑到朋友类需要预先定义或在授予者类之后立即定义的限制，朋友类将不在范围内！

其次，我在本节中对 Bjarne 的解释是否正确，因为：

• 仅对于友元类，友元类必须先前在封闭范围中定义，或者在非类范围之后立即定义。
• 对于函数，必须事先在封闭范围内声明，或者也可以通过类型为 == '友谊授予者' 类的参数来找到它？

Answer 1

您是对的，如果示例代码应该工作，则需要在 Matrix 之前定义 Xform 。但它不应该起作用。这是一个坏代码的示例 - 代码试图让友元声明在程序中引入新名称，然后使用这些名称来声明变量并初始化指针。

这就是整个独立示例。它不仅仅是一个摘录，您应该在给定代码之前或之后想象其他代码，例如 Xform 和 invert 的定义。

你的第一句话不太正确。友元类的定义不需要立即遵循授予它友邦关系的类。它需要在直接封闭的范围中定义。本质上，它应该被定义在与它的友元类相同的范围内。您引用的例子后面的示例说明了这一点：

class AE { /* ... */ }; // not a friend of Y

namespace N {
  class X { /* ... */ }; // Y's friend

  class Y {
    friend class X;
    friend class Z;
    friend class AE;
  };

  class Z { /* ... */ }; // Y's friend
}

虽然 Y 说 AE 是它的友元，但它并不是指之前声明的 AE 类，因为命名空间 N 是 Y 的直接封闭范围，并且 AE 未在那里声明。相反，友元声明必须引用将在程序中其他位置的命名空间 N 中定义的其他 AE 类。 （但是，它根本不需要在任何地方定义；类可以说它们是不存在的事物的朋友，程序不会关心。不过程序员会关心的，因为他们会浪费时间试图在源代码中找到正确的 AE 类。）

您的第二个释义也是错误的。该函数不必先前在封闭范围内声明。它只需要最终声明。考虑第 11.5 节的开头示例，其中 operator* 被列为 Vector 和 Matrix 类的友元之前 运算符已被声明或定义。

此外，为了找到友元函数，它的参数不必等于类的类型。 Stroustrup 说这个函数“可以通过它的参数找到”，然后让你参考第 8.2.6 节来了解他的意思。这是关于名称查找的部分。

Answer 2

当 Matrix 在范围内时 XForm 不在范围内的示例，但定义了一个 XForm 类，它是 Matrix 的友元：

1.h
------------------------
namespace Foo
{
 class Matrix
 {
  friend class XForm;
 };
}

1.c
------------------------
#include 1.h
// XForm not in scope
// implement Matrix

2.h
------------------------
namespace Foo
{
 class XForm
 {
 };
}

main.c

#include 1.h
#include 2.h
int main()
{
 // both XForm & Matrix in scope here
}

这是正确的吗？

Answer 3

我不知道我是否理解你的问题，但我认为 Bjarne 认为你需要在 Matrix 之外定义类（例如 Xform），如果你想使用它（想象一下）它是您放入头文件中的一些辅助类，您不会在所有使用 Matrix #include 文件的 .cpp 文件中#include >）。如果您从不提及它，则无需定义它:)

对于函数，情况类似。然而，有一个区别，它甚至可以用友元声明（=在 Matrix 类内部）定义，并且正如您所说，“通过具有 == ' 类型的参数来找到友谊授予者的类”（或具有作为其嵌套类的参数类型），由 Koenig 查找。

Answer 4

友元函数的想法是，当您有一个私有类时，通常其他类无法访问其中的内容 - 您正在创建一个黑匣子，但您想要专门命名外部的函数，这些函数是该规则的例外。我认为它应该被认为与范围没有太大关系，或者如果有的话，定义一种特殊的范围。

定义为朋友的东西必须在其他地方定义，否则它就不是朋友——什么都不是——它不存在。

是这个问题吗？