友谊VS继承

Question

我有下面的类层次结构。基本上，我想在 Foo 和 CComplexMat 类之间建立“has-a”关系，即 Foo 类“has-a”CComplexMat。 据我所知，类的private 和protected 成员无法从定义它们的类外部访问。

但是，允许其他类访问此类成员有两种可能性。 第一个是使用friend 类。我可以在class CComplexMat<T> 的声明中添加一行friend class Foo<T>;，这样 Foo<T> 可以访问class CComplexMat<T> 的protected 和private 成员。

第二种可能是使用inheritance，这是我在示例中选择的解决方案。在这种情况下，我正在考虑使用public 继承，以便 public 和 protected 的成员 class CComplexMat<T> 都可以在类 Foo<T> 中访问。但是，显示以下错误：

error: ‘CMatrix<float>* CComplexMatrix<float>::m_pReal’ is protected

error: within this context

1. 我想知道是否有人可以阐明这个错误？
2. 在哪些情况下“友情”或“遗产”更合适？

template <class T>
class CMatrix{
    public:
     ...
        CMatrix<T> & operator = (const CMatrix<T> &);
        T & operator()(int, int, int);
        T operator()(int, int, int) const;
     ...
    private:
       T *** pData;
       int rows, cols, ch;
};

template <class T>
class CComplexMat: public CMatrix<T>{
    public:
    ...
    protected:
        CMatrix<T> *pReal;
        CMatrix<T> *pImag;
};

template <class T>
class Foo: public CComplexMat<T>{
    public:
        ...
        void doSomething(){
           ...
           CMatrix<T>*pTmp = pComplex->pReal; // error here.
           ...
        }
    ...
    private:
        CComplexMat<T> * pComplex;
    ...
};

Answer 1

您正在访问 Foo 类中 CComplexMat 的局部变量，而不是仅访问父类以获取 pReal 的值。

tutorial 打破了 C++ 中友谊和继承之间的区别。
注意他们如何直接访问父类的成员变量，而不需要父类类型的本地成员。这可能是您在示例中想要做的。

Answer 2

您无法从类外部访问受保护成员，即使尝试访问的类是包含受保护成员的类的子类。

在您的示例中，如果 pComplex 将指向 Foo 类型的对象，那么您可以按照您尝试的方式访问 pReal。

Answer 3

根据关于访问派生类中受保护成员的 C++ 标准 (11.5)

除了形成指向成员的指针（5.3.1）外，访问必须通过 指向派生类本身（或从该类派生的任何类）的指针、引用或对象

您正在尝试通过基类访问 pReal。

让 Foo 成为 CComplexMat 的朋友以访问它的成员。

Answer 4

继承只能用于“is-a”关系。在我看来 CComplexMat<T> 有两个 CMatrix<T> 成员，但它不是“是”CMatrix<T> 的情况。与Foo 和CComplexMat<T> 进行类似处理。

所以继承几乎肯定不是正确的解决方案。剩下的：

• 使用friend 允许密切相关的类之间进行访问。
• 使用公共访问器方法允许类的用户以有限的方式“获取”私有成员。

例如，CComplexMat<T> 可能应该有用于实部和虚部的私有成员，但也应该有一些访问器，例如：

public:
    const CMatrix<T>& realPart() const;
    CMatrix<T>& realPart();
    const CMatrix<T>& imagPart() const;
    CMatrix<T>& imagPart();