C++ 静态友元方法示例(需要说明)

Question

这是一道 C++ 工作原理的问题。

我一直在研究 friend 修饰符并找到了一个 static friend 方法的示例 here.

但现在我无法理解为什么需要做某些事情才能让它发挥作用。

我也很好奇这可以用于什么实用应用程序？您什么时候想要使用static friend？应该避免这种情况吗？

这是添加了注释以指出我感到困惑的部分的代码。

#include <iostream>

class A; //1. why declare class A here and define it below?

class B
{
public:
    B();
    ~B();

    static void SetAiPrivate(int value); //Makes SetAiPrivate static
    static A *pa; //static instance of class A for class B's static 
                  //methods to use
};

class A
{
friend void B::SetAiPrivate(int); //Gives Class B's SetAiPrivate method access
                                  //to A's private variables

public:
    A(){iPrivate = 0;}
    ~A(){}
    void PrintData(){ std::cout << "iPrivate = "<< iPrivate<<"\n";}

private:
    int iPrivate;
};


A *B::pa;//2. Why is this needed? 
         //   If commented out it causes an external linking error.

B::B()
{
    pa = new A;
}     
B::~B()
{
    delete pa;
}

void B::SetAiPrivate(int value)
{
    pa->iPrivate = value;
}

int main()
{
    B b; //3. Is this necessary? Doesn't C++ automatically initiate static
         //   member variables when a class is referenced

    B::SetAiPrivate(7);
    B::pa->PrintData();
    return 0;
}

Answer 1

我们先看代码:

class A; //1. why declare class A here and define it below?

这是一个前向声明。 B 有一个A* 类型的成员，所以A 必须事先声明。

A *B::pa;//2. Why is this needed?

静态数据成员只在类定义中声明。这是定义，标准要求它出现在单个翻译单元中。

B b; //3. Is this necessary? Doesn't C++ automatically initiate static // member variables when a class is referenced

没有必要。当然，除非 B 中的 static 方法依赖于构造函数的运行。如果他们这样做了，那就是糟糕的设计。

关于 friend 问题。通常，有 friend 会打破封装，无论他们只是成员还是整个类(class)。这也不异常(exception)。它只是告诉编译器 A::iPrivate 可以直接从 B::SetAiPrivate 访问。

这在我看来是错误的，因为您可能希望能够直接从 A 设置 A 的成员，而不是从 B.