可以在 C++03 中有条件地声明朋友类吗？答案

【问题标题】：Can friend class be declared conditionally in C++03?可以在 C++03 中有条件地声明朋友类吗？
【发布时间】：2012-12-21 06:26:07
【问题描述】：

我只想在某些（编译时）条件为真时声明一个友元类。例如：

// pseudo-C++
class Foo {
    if(some_compile_time_condition) {
        friend class Bar;
    }
};

我在互联网上没有找到任何解决方案。我浏览了问题Generating Structures dynamically at compile time 的所有答案。他们中的许多人使用 C++11 std::conditional，但我想知道是否可以在 C++03 中做到这一点不使用预处理器。

这个解决方案https://stackoverflow.com/a/11376710/252576 将不起作用，因为friendship 没有被继承（friend class with inheritance）。

编辑只是为了让这个更容易看到，如下评论中所述：这个要求是不寻常的。这是我正在从事的硬件仿真新研究项目的一部分。测试台是用 C++ 编写的，我想以波形显示变量。我研究了各种其他选项，并发现出于实际考虑我需要使用friend class。朋友将捕获值并生成波形，但我希望仅在需要波形时才让朋友，而不是一直。

【问题讨论】：

我认为你需要一个预处理器
您能更具体地说明您要做什么吗？您可以尝试我们/我在 SO 上设计的所谓“passkey idiom”（即不广为人知）。
这是实际开发中非常不寻常的要求（另一方面，如果出于理论目的这样做是绝对可以的）。
@GManNickG 我在一个新的硬件仿真研究项目中使用它。测试台代码是用 C++ 编写的，我想提供一个新功能来在模拟期间查看波形中的成员变量值。 friend 类将捕获值并生成波形。我希望那个朋友只在需要波形时出现，而不是总是出现。
@Yury 你说得对，这很不寻常。我已经在上面评论了用例。

标签： c++ friend c++03

【解决方案1】：

使用friend std::conditional<C, friendclass, void>::type;，其中C 是您的条件。非类类型的朋友将被忽略。

条件模板在 C++03 中很容易实现。但是由于 C++03 不支持 typedef 的朋友，你需要在那里使用以下语法

namespace detail { class friendclass {}; }

class Foo {
  friend class std::conditional<C, 
    friendclass, detail::friendclass>::type::friendclass;
};

请注意，详细虚拟类名称需要与此解决方法中潜在朋友的名称匹配。

【讨论】：

我想关于虚拟类名的注释与类型之后的::friendclass 部分有关 => 你能解释一下这是什么（我猜是注入类名）以及为什么它是必要的？天真地我会停在friend class std::conditional<...>::type。
@mat ::type 之后的部分是必需的，因为 ::type 是 typedef。但是，除非 typedef 在与相应别名类相同的范围内声明，否则不允许在 typedef 名称前加上 struct、class 或 union（或 enum）。因此我们访问注入的类名，它不是 typedef 名称。
@JohannesSchaub-litb：那么，如果 Foo 类型的对象包含在不同的 TU 中，并且具有不同的 C 值，是否违反了 ODR？我想是的（基于 3.2/5 - 查找时名称应指同一实体）。虽然在实践中它不应该引起问题。
@richard 是的，我同意。条件在所有 TU 中必须具有相同的值。

【解决方案2】：

[class.friend]/3 告诉我们：

不声明函数的友元声明应具有以下形式之一：
友详细说明类型说明符;<br>友人简单类型说明符;
@ 987654323@friend typename-specifier ;

因此，如果没有宏，就不可能有条件地声明一个类的朋友。

【讨论】：

【解决方案3】：

似乎，不幸的是，这在 C++ 编译器中是不可能的：也就是说，似乎只有预处理器可以提供帮助。 注意：Johannes 有提议，所以有希望！

但我会注意到：

友谊不需要你实际使用它
friendship 是一种纯编译时构造（如访问说明符），不会对任何主要编译器产生任何运行时损失

没有理由不拥有无条件的友谊，但只有在满足某些条件（静态或动态）时才使用它。

注意：在未来，这是 static_if 提案可以涵盖的内容。

【讨论】：

【解决方案4】：

注意： Johannes 已经非常成功了。在 '03 你不能成为朋友一个 typedef - 但如果你知道你有一个类，那么你可以参考这是injected class name。

Johannes 的回答还具有使用标准库功能的好处，这也总是一件好事。

#define some_compile_time_condition 0

class Foo;

template <int Condition> class  TestCondition {
private:
  friend class Foo;
  struct Type {
    struct Bar;
  };
};

template <> class TestCondition<1> {
public:
  typedef Bar Type;
};

struct Bar
{
public:
  void foo (Foo &);
};

class Foo {
private:
  friend struct TestCondition< some_compile_time_condition >::Type::Bar;
  int m_i;
};

void Bar::foo (Foo & foo)
{
  foo.m_i = 0;
}

它与Foo 总是有一个朋友，但结识的阶级会根据选项。

一个有趣的附带问题是是否违反了 ODR Foo 的版本有和没有some_compile_time_condition 设置为 1。

【讨论】：

【解决方案5】：

我认为您需要 1 个预处理器并在其中编写源代码。

bool flag = false;
#ifdef _MY_FRIEND_
    friend class sample
    flag = true;
#endif

if (flag)
{
 ...
 ...
 ...
}

class Foo {
#ifdef _MY_FRIEND_
    friend class Bar;
#endif
}

};

这里 _MY_FRIEND_ 是一个预处理器，如果您添加该预处理器，那么在编译时您的类 Bar 将成为朋友类...当您需要类 Bar 作为朋友类时，您可以在任何地方使用该预处理器。否则在没有预处理器的情况下编译，那么它不允许你将 Bar 添加为 Foo 的朋友类

如果我理解错了问题，请纠正我。

【讨论】：