抽象类中的受保护流运算符答案

【问题标题】：protected stream operator in an abstract class抽象类中的受保护流运算符
【发布时间】：2013-07-28 14:19:52
【问题描述】：

我见过几个抽象类的例子，有一个朋友operator<< 和一个虚拟的“print”成员函数，其中两个声明都在protected 部分。例如：

class Function{
public:
    virtual ~Function() {} 
    virtual double value(const double x) const = 0;
    virtual Function* clone() const = 0;
protected:
    friend ostream& operator<<(ostream& os, Function& f);
    virtual void print(ostream& os) const = 0;
};

ostream& operator<<(ostream& os, Function& f){
    f.print(os);
    return os;
}

我不明白为什么这是强制性的。有人可以解释吗？

谢谢！

【问题讨论】：

为什么 what 是强制性的？
请学会正确写声明...你没注意到your previous question被编辑了吗？（链接：stackoverflow.com/posts/17907019/revisions）读“decleration”让我很难过：'（
好吧，我自己修好了……现在还有operator<<的参数Function& f应该是const Function& f（两次），因为打印f应该不 i> 修改它，但我不想碰代码（实际上我刚刚注意到我在类定义后添加了一个缺少的;）。

标签： c++ operator-overloading abstract-class protected

【解决方案1】：

首先，在哪里声明 friend 函数/运算符并不重要。不是public、protected 或private。它只是一个friend 函数/运算符，因此它可以访问类的成员，而不管它们的访问限制。所以流操作符不受保护。它是一个friend，这允许它访问print() 方法。

其次，print 方法应该是private。如果您想从更派生的基类中调用基类的print 方法，则将其设为protected 才有意义。但设计表明这是一个实现细节，以便实现ostream& operator<<。

另一方面，如果您设计的类使得 print 方法公开是有意义的，那么 ostream& operator<< 就不需要成为 friend。

【讨论】：

为什么print 函数应该是私有的？因为它是const，它不能使任何不变量无效，它没有前置条件，也没有你可以验证的后置条件。实际上，它可以通过<< 从公共界面访问。我想不出任何可能的理由不让它成为public。
@JamesKanze 我认为它是实现输出流运算符<< 的一种手段。因此，我认为在类的公共接口中不需要它。

【解决方案2】：

这当然不是强制性的。事实上，我认为它是糟糕的设计。

你把朋友声明放在哪里并不重要；使用权说明符不适用于它。由于operator<< is 部分公共接口的，不管你在哪里声明它，它在类的公共区域声明它更有意义，因为那是不是从该类派生的用户将寻找它。

关于print 函数，我也可以，所以没有真正的宣布它不是公开的原因。鉴于大多数，如果不是所有访问都将通过朋友operator<<，这可能无关紧要，但我看不出有什么收获声明它private。作为一般规则，nothing 是通过声明任何东西获得protected；很少使用 protected。在 1990 年代中期，有人认为你应该声明 virtaul 函数 protected，而不是 public，并且标准库的部分内容仍然反映了这一约定。但我认为今天的共识是 1) 如果这条规则适用，虚函数应该是private，而不是 protected，和 2) 这条规则并不总是适用——在 const 函数的情况，例如 print，它实际上从不适用。

【讨论】：