c++ - 继承和友元函数，从基类访问 protected 成员

Question

假设我有一个包含很多成员和功能的大类 Circle。为了处理大量数据，我决定创建类 PotentialCircle(只有 3 个成员 - x、y、r)，基于 PotentialCirlce 进行大部分预处理，并在最后阶段创建对象 Circle。
a)这是正确的方法吗？它会影响性能，或者我应该只使用 Circle。
在我看来，我可以使用继承:

class potentialCircle {
protected:
    point_t center;
    unsigned int radius;
public:
    potentialCircle(int a, int b, unsigned int r) : center{ point_t(a,b) }, radius{ r } {}
    potentialCircle() = delete;
    potentialCircle(const potentialCircle&) = default;
    potentialCircle(potentialCircle&&) = default;
    potentialCircle& operator=(const potentialCircle&) = default;
    potentialCircle& operator=(potentialCircle&&) = default;
    virtual ~potentialCircle() = default;
};

class Circle : public potentialCircle {
    // members detected based on Hough Circle Transform
    //point_t center;                           // coordinates of center point
    point_t alternative_center;                 // needed when center is out of frame
    //unsigned int radius;                      // radius

    // members calculated based on Flood Fill algorithm (more realistic)
    unsigned int area = 0;
    float diameter = 0;
    float perimeter = 0;
....
};

b)我应该把需要比较两个不同对象的方法放在哪里？ Circle 类型的一个对象和PotentialCircle 类型的一个对象？
目前，我已将以下函数定义为 Circle 的一部分

bool Circle::is_greater(const std::pair<potentialCircle, int>& point_pair) const;

但我无权访问 potentialCircle 的 protected 数据成员，尽管 Circle 是从 potentialCircle 继承的。
也许我应该将 is_greater() 定义为 namepsace 的一部分，并使其成为 Circle 和 potentialCircle 的 friend 。
你有更好的主意吗？

Answer 1

没有真正的好方法来比较不同类型的对象，因为它在实践中几乎没有意义。这种比较的目的是什么。
现在，即使您只有一个类，如果排序不是类型固有的，最好使用外部类进行排序。

class CircleDiameterLess
{
public:
    bool operator()(const Circle &lhs, const Circle &rhs)
    {
        return lhs.diameter < rhs.diameter;
    }
};

这样，您可以有多种方式对数据进行排序，并且它与 STL 配合得很好。
如果拥有一个类 circle 没有什么意义，那么代码的另一个问题是与 diameter派生自一个类 potentialCircle有一个半径。您的代码将难以维护，因为它难以理解。
您想存储直径或半径并计算另一个。

unsigned int get_diameter() const { return radius * 2; }

成员(member)喜欢 alternative_center没有意义。一个圆只有一个圆心。如果你的类(class)不尊重基本的期望，这将使代码难以维护，因为在 3 个月内没有人会知道一个圆有 2 个中心，包括你!
在像您这样的情况下，添加公共(public)访问器是有意义的。

class potentialCircle
{
public:
    unsigned int get_radius() const { return radius; }
....
};

这样，您仍然可以将数据设为私有(private)(或有时 protected )，同时拥有只读访问权限。这样，您可以根据需要编写比较函数。在实践中，如果你有一个代表圆的类，你通常希望至少能够通过函数的方式获得基本属性，如半径、面积、边界矩形。
另一件事是，作为您的公共(public)派生(来自 potentialCircle )只有在您有其他派生自它的类时才有意义。但是，如果是这样的话，那么你会如何比较其他类型的圈子呢？
备注:

使用 C++ 20，三路比较会更好。