c++ primer plus 第15章友，异常和其他：15.1.2 友元成员函数
#c++ primer plus 第15章友，异常和其他：15.1.2 友元成员函数
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文章目录
- 前言
- 15.1.2 友元成员函数
- 程序清单 15.4 tvfm.h
前言
15.1.2 友元成员函数
15.1.2 友元成员函数
从上一个例子中的代码可知，大多数 Remote 方法都是用Tv类的公有接口实现的。这意味着这些方法不是真正需要作为友元。事实上，唯一直接访问Tv成员的Remote方法是Remote:set_chan()，因此它是唯一需要作为友元的方法。确实可以选择仅让特定的类成员成为另一个类的友元，而不必让整个类成为友元，但这样做稍微有点麻烦，必须小心排列各种声明和定义的顺序。下面介绍其中的原因。让 Remote::set chan()成为 Tv类的友元的方法是，在Tv类声明中将其声明为友元:
class Tv
{
friend void Remote::set chan(Tv &t,int c);
...
}然而，要使编译器能够处理这条语句，它必须知道Remote的定义。否则，它无法知道 Remote是一个类，而 set_chan 是这个类的方法。这意味着应将 Remote 的定义放到Tv的定义前面。Remote 的方法提到了Tv 对象，而这意味着 Tv 定义应当位于 Remote 定义之前。避开这种循环依赖的方法是，使用前向声明(forward declaration)。为此，需要在 Remote 定义的前面插入下面的语句:
// forward declaration
class Tv;
这样，排列次序应如下:
//forward declar
class Tv ;
class Remote{...} ;
class Tv {...}.
能否像下面这样排列呢?
class Remote;
class Tv{...};
class Remote{...};
//forward declaration
答案是不能。原因在于，在编译器在Tv类的声明中看到 Remote 的一个方法被声明为 Tv 类的友元之前，应该先看到 Remote类的声明和set_chan( )方法的声明。
还有一个麻烦。程序清单15.1的Remote 声明包含了内联代码，例如:
void onoff(Tv &t){t.onoff();}
由于这将调用 Tv的一个方法，所以编译器此时必须已经看到了 Tv类的声明，这样才能知道 Tv有哪些方法，但正如看到的，该声明位于 Remote声明的后面。这种问题的解决方法是，使 Remote 声明中只包含方法声明，并将实际的定义放在Tv类之后。这样，排列顺序将如下:
class Tv;//forward declarationclass Remote...;//Tv-using methods as prototypes only
class Tv{...}
//put Remote method definitions here
Remote 方法的原型与下面类似:
void onoff(Tv &t);
检查该原型时，所有的编译器都需要知道Tv是一个类，而前向声明提供了这样的信息。当编译器到达真正的方法定义时，它已经读取了Tv类的声明，并拥有了编译这些方法所需的信息。通过在方法定义中使用 inline 关键字，仍然可以使其成为内联方法。程序清单15.4列出了修订后的头文件。
程序清单 15.4 tvfm.h
// tvfm.h -- Tv and Remote classes using a friend member
#ifndef TVFM_H_
#define TVFM_H_class Tv; // forward declarationclass Remote
{
public:enum State{Off, On};enum {MinVal,MaxVal = 20};enum {Antenna, Cable};enum {TV, DVD};
private:int mode;
public:Remote(int m = TV) : mode(m) {}bool volup(Tv & t); // prototype onlybool voldown(Tv & t);void onoff(Tv & t);void chanup(Tv & t);void chandown(Tv & t);void set_mode(Tv & t);void set_input(Tv & t);void set_chan(Tv & t, int c);
};class Tv
{
public:friend void Remote::set_chan(Tv & t, int c);enum State{Off, On};enum {MinVal,MaxVal = 20};enum {Antenna, Cable};enum {TV, DVD};Tv(int s = Off, int mc = 125) : state(s), volume(5),maxchannel(mc), channel(2), mode(Cable), input(TV) {}void onoff() {state = (state == On)? Off : On;}bool ison() const {return state == On;}bool volup();bool voldown();void chanup();void chandown();void set_mode() {mode = (mode == Antenna)? Cable : Antenna;}void set_input() {input = (input == TV)? DVD : TV;}void settings() const;
private:int state;int volume;int maxchannel;int channel;int mode;int input;
};// Remote methods as inline functions
inline bool Remote::volup(Tv & t) { return t.volup();}
inline bool Remote::voldown(Tv & t) { return t.voldown();}
inline void Remote::onoff(Tv & t) { t.onoff(); }
inline void Remote::chanup(Tv & t) {t.chanup();}
inline void Remote::chandown(Tv & t) {t.chandown();}
inline void Remote::set_mode(Tv & t) {t.set_mode();}
inline void Remote::set_input(Tv & t) {t.set_input();}
inline void Remote::set_chan(Tv & t, int c) {t.channel = c;}
#endif如果在 tv.cpp 和 use_tv.cpp 中包含 tvfim.h 而不是 tvh，程序的行为与前一个程序相同，区别在于，只有一个Remote方法是 Tv 类的友元,而在原来的版本中,所有的 Remote 方法都是 Tv 类的友元。图 15.1 说明了这种区别。
本书前面介绍过，内联函数的链接性是内部的，这意味着函数定义必须在使用函数的文件中。在这个例子中，内联定义位于头文件中，因此在使用函数的文件中包含头文件可确保将定义放在正确的地方。也可以将定义放在实现文件中，但必须删除关键字inline，这样函数的链接性将是外部的。顺便说一句，让整个Remote 类成为友元并不需要前向声明，因为友元语句本身已经指出 Remote 是一个类:
friend class Remote;