运算符 == 或 << 中的朋友我什么时候应该使用它？

Question

我觉得我对 friend 关键字的理解有点漏洞。

我有一堂课，演示。我在代码中将它用于两个变量 present1 和 present2，我将它们与 == 进行比较：

if(present1==present2)

以下是我定义运算符 ==（在类演示中）：

bool operator==(const presentation& p) const;

但是，我被告知使用friend并在类之外定义它更好：

friend bool operator==(presentation&, presentation&);

为什么？两者有什么区别？

Answer 1

在第一种情况下，您的函数 operator== 是非静态类成员。因此它可以访问私有和受保护的成员变量。

在第二种情况下，运算符是外部声明的，因此应该将其定义为类的友元来访问这些成员变量。

Answer 2

实现为方法的运算符只能在左侧表达式是定义该运算符的类的变量（或对象的引用）时被调用。

对于operator==，通常您有兴趣比较同一类的两个对象。实施作为一种方法可以解决您的问题。

然而，想象一下，您编写了一个字符串类，并且想要一个运算符在这种情况下工作：

const char *s1 = ...
MyString s2 = ...
if(s1 == s2){...

要使表达式 s1 == s2 合法，您必须定义一个 operator==< /code> 作为 MyString 类的外部函数。

bool operator==(const char *, const MyString&);

如果操作员需要访问您班级的私有成员，那么它必须是您班级的友元。

对于适用于流的运算符 << 和 >>，您可以定义一个运算符，其左操作数是流实例，右操作数是你的类，所以它们不能是你类的方法。就像上面的例子一样，如果需要访问私有成员，它们必须是你的类和朋友的外部函数。

Answer 3

我喜欢伯努瓦的回答（但我不能投票赞成），但我认为举一个例子来澄清它不会有什么坏处。这是我的一些货币代码（假设其他所有内容都放置正确）：

// header file
friend bool operator ==(const Money, const Money); // are the two equal?

// source file
bool operator ==(const Money a1, const Money a2)
{
    return a1.all_cents == a2.all_cents;
}

希望有所帮助。

Answer 4

在这里看看这个重复的内容： should-operator-be-implemented-as-a-friend-or-as-a-member-function

需要指出的是，这个链接的问题是关于 << 和 >> 应该作为友元实现，因为这两个操作数是不同的类型。

就您而言，将其作为课程的一部分来实现是有意义的。友元技术用于（并且很有用）用于使用多种类型的情况，并且通常不适用于 == 和 !=。

Answer 5

您的解决方案有效，但它不如 friend 方法强大。

当一个类将一个函数或另一个类声明为friend时，这意味着该友元函数或类可以访问声明类的私有成员和受保护成员。就好像声明的实体是声明类的成员一样。

如果将 operator==() 定义为成员函数，那么就像 friend 情况一样，成员函数可以完全访问类的成员。但因为它是一个成员函数，所以它指定一个参数，因为第一个参数隐含为 this：一个 presentation 类型的对象（或其后代）。但是，如果您将该函数定义为非成员，则可以指定这两个参数，这样您就可以灵活地比较可以使用同一函数转换为 presentation 的任何两种类型。

例如：

class presentation {
    friend bool operator==(const presentation&, const presentation&);
    // ...
};

class Foo : public presentation { /* ... */ };
class Bar : public presentation { /* ... */ };

bool operator==(const presentation& p1, const presentation& p2)
{
    // ...
}

bool func(const Foo& f, const Bar& b, const presentation& p)
{
    return (f == b || f == p );
}

最后，这提出了一个问题“为什么要声明 friend？”。如果 operator==() 函数不需要访问 presentation 的私有成员，那么实际上最好的解决方案是使其成为非成员、非友元函数。换句话说，不要授予不需要的函数访问权限。