C++_友元2-友元成员函数

接着上一篇《友元是什么》中，我们发现Remote友元类的大多数方法都是用Tv类的公有接口实现。这意味着这些方法并不是真正需要友元。

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。

确实可以仅让特定的类成员成为另一类的友元。

这种做法稍微有点麻烦，必须小心排列各种声明和定义的顺序。

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);

}

要让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是一个类方法；

这就意味着要把Remote的定义放到Tv类定义之前。

但是Remote方法提到了Tv对象，而这就意味着Tv定义应当放在Remote定义之前。

这就产生了循环依赖的问题。要避免循环依赖关系，就要使用前向声明（forward declaration）。

解决方法如下：

class Tv;  //forward declaration  告诉编译器Tv是一个类

class Remote {...};  //然后再Remote中出现set_chan 方法时，知道其中Tv是一个类

class Tv {...};

//这里补充一句，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;

但是能否像下面这样排列呢？

class Remote ;  //forward declaration

class Tv {...};

class Remote {...};

答案是不能，因为在编译器看到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，应先看到Remote类的声明和set_chan()方法的声明。

还有一个麻烦就是。Remote声明中包含了内联代码

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。

class Tv;  //forward declaration

class Remote {...};  //Tv-using methods as prototypes only  只包含方法的声明

class Tv {...};

//put Remote method definitions here  定义在这里写

Remote方法的声明与下面类似

void onoff(Tv & t);

检查该原型时，编译器都需要知道Tv是一个类，而向前声明提供了这样的信息。

当编译器到达真正的方法定义时，它已经读取到了Tv类的声明，并拥有编译这些方法的所需信息。

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。

//这种友元成员函数的声明、定义顺序非常微妙，令人抓狂。很容易造成错误，一旦问题复杂起来，定位bug都很困难。难怪C++是个大坑。友元的存在就是其中一个大坑。把类的关系，函数的关系搞复杂了。

tvfm.h

 #ifndef TVFM_H_
 #define TVFM_H_

 class Tv;  //forward declaration

 class Remote
 {
 public:
     enum State{Off,On};
     enum {MinVal, Maxval=};
     enum {Antenna, Cable};
     enum {TV, DVD};

 private:
     int mode;

 public:
     Remote(int m = TV):mode(m) {}
     bool volup(Tv & t);
     bool voldown(Tv & t);
     bool onoff(Tv & t);
     bool chanup(Tv & t);
     bool 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 =};
     enum {Antenna, Cable};
     enum {Tv, DVD};

     Tv(int s=Off, int mc=):state(s),volume(),maxchannel(mc),channel(),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 channel;
     int maxchannel;
     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;}