c++ - 当变量恰好是指针时，如何在非成员函数中使用私有(private)成员变量？

Question

本质上，我的问题是我正在使用的库中的一个函数(此代码中的函数 Foo)需要一个指向对象 (Object* mbar) 的指针作为参数。但是，mbar 是 bar 的私有(private)成员变量。

通常，我只使用 getter 并按值传递，但如果我传递指针，这将提供对资源的直接访问，这会破坏封装。任何代码都可以调用 getter 并自由修改它。

接下来我想到的是我可以使用 const 指针，因为它们不允许修改它们指向的资源，但据我所知，我需要修改 Foo 才能接受它，这是不可能的，因为它是库函数。

我能想到的最后一件事就是简单地使用 Bar 的友元来调用 FoobarFunction，但我一直被告知友元函数是最后的手段。

有没有办法在不破坏封装的情况下做到这一点？

//Main.cpp

#include "Foobar.h"

int main()
{
    Foobar fb;
    Bar b;
    fb.FoobarFunction(b);
    return 0;
}

//Bar.h

#include "Object.h"

class Bar
{
private:
    Object* mbar;
};

//Foobar.h

#include "Foo.h"
#include "Bar.h"

class Foobar
{
public:
    void FoobarFunction(Bar bar)
    {
        Foo(bar.mbar);
    }
};

Answer 1

简单的出路

你可以将指针设为const，然后在将它传递给库函数时进行转换

Foo(const_cast<Object *>(bar.mbar));

如果 Foo 不尝试修改 mbar，这将起作用。类型转换删除了“仅在名称上”的常量。尝试修改 secret 常量值可能会导致可怕的事情。

但是真的...

即使有办法让 Bar 返回一个“只读”指针，你问题中的代码示例仍然会违反封装。这种特殊的非封装风格称为 feature envy :数据存在于一个对象中，但另一个对象正在执行大部分数据操作。一种更面向对象的方法是将操作和数据移动到同一个对象中。

显然，您提供给我们的示例代码比您的实际项目要简单得多，所以我不知道重构您的代码的最明智的方法。这里有一些建议:

1. 将 FoobarFunction 移到 Bar 中:

   class Bar
   {
   private:
       Object* mbar;
   public:
       void FoobarFunction()
       {
           Foo(mbar);
       }
   };
   

2. 使用 dependency injection .在创建 Bar 之前初始化 mbar，然后将 mbar 传递给 Bar 的构造函数。

   int main()
   {
       Object *mbar;
       Foobar fb;
       Bar b(mbar);
       fb.FoobarFunction(mbar);
       return 0;
   }
   

   在此示例中，Bar 不再是 mbar 的“所有者”。 main方法直接创建mbar，然后传给需要的人。

   乍一看，这个例子似乎打破了我之前提到的准则(数据和行为存储在不同的对象中)。但是，上述与在 Bar 上创建 getter 有很大区别。如果 Bar 有一个 getMBar() 方法，那么世界上任何人都可以过来获取 mbar 并将其用于他们想要的任何邪恶目的。但在上面的示例中，mbar (main) 的所有者可以完全控制何时将其数据提供给另一个对象/函数。

除了 C++ 之外，大多数面向对象的语言都没有“友元”结构。根据我自己的经验，依赖注入(inject)是解决许多 friend 旨在解决的问题的更好方法。