Třída přátel - Friend class

A třída přátel v C ++ může přistupovat k soukromé a chráněné členové třída ve kterém je deklarován jako přítel.[1] Významné použití třídy přátel je pro část datové struktury, představovanou třídou, k poskytnutí přístupu k hlavní třídě představující tuto datovou strukturu. Mechanismus třídy přátel umožňuje rozšířit úložiště a přístup k částem při zachování správné zapouzdření, jak to vidí uživatelé datové struktury.

Podobně jako třída přátel, a funkce přítele je funkce který má přístup k soukromým a chráněným členům třídy, ve které je deklarován jako přítel.

Příklad

Následující příklad ukazuje použití třídy přátel pro datovou strukturu grafu, kde je graf reprezentován hlavní třídou Graph a vrcholy grafu jsou reprezentovány třídou Vertex.

#zahrnout <iostream>#zahrnout <memory>#zahrnout <string>#zahrnout <unordered_set>třída Graf;třída Vrchol { veřejnost:  explicitní Vrchol(std::tětiva název) : hrany_(), název_(std::přestěhovat se(název)) {}  auto začít() konst { vrátit se hrany_.cbegin(); }  auto konec() konst { vrátit se hrany_.postoupit(); }  konst auto& název() konst { vrátit se název_; } soukromé:  // Vertex dává přístupová práva ke Graph.  příteli třída Graf;  std::unordered_set<Vrchol*> hrany_;  std::tětiva název_;};třída Graf { veřejnost:  ~Graf() {    zatímco (!vrcholy_.prázdný()) {      auto vrchol = vrcholy_.začít();      RemoveVertex(*vrchol);    }  }  auto AddVertex(konst std::tětiva& název) -> Vrchol* {    auto vrchol = std::make_unique<Vrchol>(název);    auto iter = vrcholy_.vložit(vrchol.dostat());    vrátit se vrchol.uvolnění();  }  prázdnota RemoveVertex(Vrchol* vrchol) {    vrcholy_.vymazat(vrchol);    vymazat vrchol;  }  auto AddEdge(Vrchol* z, Vrchol* na) {    // Graph má přístup k soukromým polím Vertexu, protože Vertex deklaroval Graph jako    // přítel.    z->hrany_.vložit(na);  }  auto začít() konst { vrátit se vrcholy_.cbegin(); }  auto konec() konst { vrátit se vrcholy_.postoupit(); } soukromé:  std::unordered_set<Vrchol*> vrcholy_;};

Zapouzdření

Správné použití tříd přátel zvyšuje zapouzdření, protože umožňuje rozšířit soukromý přístup k datové struktuře na její části --- které datová struktura vlastní --- bez povolení soukromého přístupu k jakékoli jiné externí třídě. Tímto způsobem zůstane datová struktura chráněna před náhodnými pokusy o rozbití invarianty datové struktury zvenčí.

Je důležité si všimnout, že třída si nemůže dovolit přístup k soukromé části jiné třídy; to by rozbilo zapouzdření. Třída spíše dává přístup ke svým soukromým částem jiné třídě - prohlášením této třídy za přítele. V příkladu grafu se Graph nemůže prohlásit za přítele Vertex. Spíše Vertex prohlašuje Graph za přítele, a tak poskytuje Graph přístup ke svým soukromým polím.

Skutečnost, že si třída vybírá své vlastní přátele, znamená, že přátelství není obecně symetrické. V příkladu grafu nemá Vertex přístup k soukromým polím Graphu, ačkoli Graph má přístup k soukromým polím Vertexu.

Alternativy

Podobná, ale ne ekvivalentní, jazyková funkce je dána interním klíčovým slovem C #, které umožňuje třídám uvnitř stejné sestavy přístup k soukromým částem jiných tříd. To odpovídá označení každé třídy za přítele jiné ve stejné sestavě; třídy přátel jsou jemnější.

Programovací jazyky, které postrádají podporu tříd přátel nebo podobné jazykové funkce, budou muset implementovat alternativní řešení, aby dosáhly bezpečného rozhraní založeného na částech s datovou strukturou. Příklady takových zástupných řešení jsou:

  • Zveřejněte pole dílů. Toto řešení snižuje zapouzdření tím, že umožňuje narušení invarianty datové struktury zvenčí.
  • Přesuňte všechna proměnlivá strukturální data z části do datové struktury a zavádějte zpětný chod z každé části do její datové struktury. Toto řešení mění organizaci datové struktury a zvyšuje spotřebu paměti v případech, kdy by jinak tyto informace nebyly potřeba.

Vlastnosti

  • Přátelství není symetrický - pokud třída A je přítel třídy B, třída B není automaticky přítelem třídy A.
  • Přátelství není tranzitivní - pokud třída A je přítel třídy Ba třída B je přítel třídy C, třída A není automaticky přítelem třídy C.
  • Přátelství není zdědil - pokud třída Základna je přítel třídy X, podtřída Odvozený není automaticky přítelem třídy X; a pokud třída X je přítel třídy Základna, třída X není automaticky přítelem podtřídy Odvozený. Pokud však třída Y je přítel podtřídy Odvozený, třída Y bude mít také přístup k chráněným částem třídy Základna, stejně jako podtřída Odvozený dělá.

Viz také

Reference

  1. ^ http://www.desy.de/gna/html/cc/Tutorial/node10.htm#SECTION001050000000000000000

externí odkazy