C++
フレンドキーワード

前書き

フレンド機能

クラスまたは構造体は、それが友人である関数を宣言することができます。関数がクラスのフレンドである場合、関数は保護されているメンバーとプライベートメンバーのすべてにアクセスできます。

// Forward declaration of functions.
void friend_function();
void non_friend_function();

class PrivateHolder {
public:
    PrivateHolder(int val) : private_value(val) {}
private:
    int private_value;
    // Declare one of the function as a friend.
    friend void friend_function();
};

void non_friend_function() {
    PrivateHolder ph(10);
    // Compilation error: private_value is private.
    std::cout << ph.private_value << std::endl;
}

void friend_function() {
    // OK: friends may access private values.
    PrivateHolder ph(10);
    std::cout << ph.private_value << std::endl;
}

アクセス修飾子は、友人セマンティクスを変更しません。友人の公開、保護、私的宣言は同等です。

フレンドの宣言は継承されません。たとえば、私たちがPrivateHolderをサブクラス化しているとしPrivateHolder 。

class PrivateHolderDerived : public PrivateHolder {
public:
    PrivateHolderDerived(int val) : PrivateHolder(val) {}
private:
    int derived_private_value = 0;
};

メンバーにアクセスしようとすると、次のようになります：

void friend_function() {
    PrivateHolderDerived pd(20);
    // OK.
    std::cout << pd.private_value << std::endl;
    // Compilation error: derived_private_value is private.
    std::cout << pd.derived_private_value << std::endl;
}

PrivateHolderDerivedメンバ関数は、 PrivateHolder::private_valueにアクセスすることはできませんが、friend関数はそれを実行できます。

友人の方法

メソッドは、関数としてだけでなく、関数として宣言することもできます：

class Accesser {
public:
    void private_accesser();
};

class PrivateHolder {
public:
    PrivateHolder(int val) : private_value(val) {}
    friend void Accesser::private_accesser();
private:
    int private_value;
};

void Accesser::private_accesser() {
    PrivateHolder ph(10);
    // OK: this method is declares as friend.
    std::cout << ph.private_value << std::endl;
}

フレンドクラス

クラス全体が友人として宣言されるかもしれません。フレンドクラス宣言は、フレンドの任意のメンバーが宣言クラスのプライベートで保護されたメンバーにアクセスできることを意味します。

class Accesser {
public:
    void private_accesser1();
    void private_accesser2();
};

class PrivateHolder {
public:
    PrivateHolder(int val) : private_value(val) {}
    friend class Accesser;
private:
    int private_value;
};

void Accesser::private_accesser1() {
    PrivateHolder ph(10);
    // OK.
    std::cout << ph.private_value << std::endl;
}

void Accesser::private_accesser2() {
    PrivateHolder ph(10);
    // OK.
    std::cout << ph.private_value + 1 << std::endl;
}

Friendクラス宣言は反射的ではありません。クラスに双方向のプライベートアクセスが必要な場合は、両方ともフレンド宣言が必要です。

class Accesser {
public:
    void private_accesser1();
    void private_accesser2();
private:
    int private_value = 0;
};

class PrivateHolder {
public:
    PrivateHolder(int val) : private_value(val) {}
    // Accesser is a friend of PrivateHolder
    friend class Accesser;
    void reverse_accesse() {
        // but PrivateHolder cannot access Accesser's members.
        Accesser a;
        std::cout << a.private_value;
    }
private:
    int private_value;
};