保持公共嵌套类的一部分仅对该嵌套类可见

Question

我在 C++ 中有一个嵌套类，它必须是公共的。但我需要它的一些方法对外部世界可见，而其余方法仅对嵌套类可见。也就是说：

class set {
public:
    class iterator {
        innerMethod();
    public:
        outerMethod();
    }
}

我希望能够编写一个使用innerMethod() 的set 方法。如果我公开它，我也可以从外部访问它，这是我绝对不想要的。有没有办法在不做“朋友类集”的情况下做到这一点？

提前致谢！

Answer 1

如果不使用 friend 关键字，没有什么好方法可以做到这一点。

你在评论中说：

我目前正在上编程课
据说，使用“朋友”是
不明智且普遍考虑的
大多数情况下是“糟糕的编程”，
除非实在没有其他办法
围绕它。所以我尽量避免它
尽可能多。

friend 破坏了封装，也许这就是为什么你的班主任说这是糟糕的编程的原因。 但是成员函数也破坏了封装性，那为什么还要使用它们呢？为什么不也避开它们呢？ friend 以与成员函数相同的方式打破封装；因此，如果您习惯于在需要时使用成员函数，那么您应该在需要时也能轻松使用 friend。 两者都存在于 C++ 中是有原因的！

class set {
public:
 class iterator 
 {
  friend class set; //<---- this gives your class set to access to inner methods!

  void innerMethod(){}
 public:
  void outerMethod(){}
 };
 iterator it;

 void fun()
 {
  it.innerMethod();
  it.outerMethod();
 }
};

请参阅：非成员函数如何改进封装

Answer 2

不，我不认为除了使用 friend 指令之外还有其他非 hacky 方法。

friend 的存在正是为了这种目的，你为什么要避免它呢？

Answer 3

尝试问：有没有什么方法可以将两个数字相加而不相加？
抱歉，如果我很严厉，但朋友等级正是为了这个......

Answer 4

是的，有。

我已经尝试提倡该方法有一段时间了，基本思想是使用 Key 类。

虽然这实际上并没有删除 friend 的使用，但它确实减少了公开的实现细节集。

class set;

// 1. Define the Key class
class set_key: noncopyable { friend class set; set_key() {} ~set_key() {} };

class set
{

  // 2. Define the iterator
  class iterator
  {
  public:
    void public_method();

    void restricted_method(set_key&);

  }; // class iterator

}; // class set

现在，restricted_method 是公共的，因此 set 不需要对 iterator 进行任何特殊访问。然而，它的使用仅限于那些能够传递 set_key 实例的人......并且方便地只有 set 可以构建这样的对象。

请注意，set 实际上可能会将 set_key 对象传递给它信任的其他人。它是传统意义上的钥匙：如果你把你公寓的钥匙交给某人，它可能会委托给另一个人。然而，由于密钥类的语义（不可复制，只有 set 可以构造和销毁它），这通常仅限于 key 对象的范围的持续时间。

请注意，邪恶的黑客攻击始终是可能的，即 *((set_key*)0)。这个方案可以防止墨菲，而不是马基雅维利（无论如何，这在 C++ 中是不可能的）。

Answer 5

你可以这样做：

class set

{

public:
    class iterator
    {
        protected:
            iterator(){};
            virtual ~iterator(){};

        public:
            //outer world methods...
    };

private:
    class privateIterator : public iterator
    {
        public:
            privateIterator(){};
            ~privateIterator(){}

        //inner methods;
    };

public:
    iterator* CreateIterator()
    {
        return new privateIterator();//this is used to be sure that you only create private iterator instances
    }

};

我不知道这是否是正确的答案，但它现在确实使用了朋友的关键工作，并且隐藏了一些方法。唯一的问题是你不能声明 privateIterator 并且你总是必须使用 CreateIterator 来创建一个实例......