模板友元深入解析

   日期:2024-12-25     作者:czdytfhm4       评论:0    移动:http://w.yusign.com/mobile/news/3939.html
核心提示:声明一个常规友元template class Tclass HasFriend{public:  friend void counts();}上边的声明使counts()函数成为模板所有实

声明一个常规友元

template <class T>

class HasFriend

{

public:

  friend void counts();

}

上边的声明使counts()函数成为模板所有实例化的友元

counts()函数不是通过对象调用的(它是友元,不是成员函数),也没有对象参数,那么它如何访问HasFriend对象的呢

有很多种可能性。它可以访问全局对象;可以使用全局指针访问非全局对象;可以创建自己的对象;可以访问独立对象的模板类

的静态数据成员。

如果要为友元函数提供械板类参数,可以如下所示来进行友元声明。要提供模板类参数,必须指明基体化

template<typename T>

class HasFriend

{

  friend void report(HasFriend<T> &);

}

report()本身并不是模板函数,而只是使用一个模板作参数。这意味着必须要使用的友元定义显式基体化

void report(HasFriend<short> &){....}

void report(HasFriend<int> &){...};

也就是说report(HasFriend<int> &)将成为HasFriend<int>类的友元。

 

约束模板友元函数友元的类型取决于类被实例化时的类型

可以修改上边的示例,使友元函数本身成为模板。具体的说,为约束模板友元作准备,要使类的每一个基体

化都获得与友元匹配的基体化。这需要3部

1首先,在类定义的前面声明每个模板函数

template <typename T>void counts()

template <typename T> void report(T &);

2然后,在函数中再次将模板声明为友元。这些语句根据类模板参数的类型声明具体化

template <typename TT>

class HasFriendT

{

  friend void counts<TT>();

  friend void report<>(HasFriendT<TT> &);

};

声明中的<>指出这是模板具体化。对于report(),<>可以为空,因为可以从函数参数推断出如下模板类型参数

HasFriendT<TT>

然而也可以使用

report<HasFriendT<TT>>(HasFriendT<TT> &)

但是counts()函数没有参数,因此必须使用模板参数语法(<TT>)来指明其基体化。还需要注意的是

TT是HasFriendT类的参数类型。

  同样,理解这些声明的最佳方式也是设想声明一个特定具体化的对象时,它们将变成什么样子。例如

假设声明了这样一个对象

HasFriendT<int> squack;

编译器将用int替换TT,并生成下面的类定义 

class HasFriendT<int>

{

  friend void counts<int>();

  friend void report<>(HasFriendT<int> &);

}

3第三个条件是为友元提供模板定义

看例子

 

counts<double> 和couts<int> 报告的模板大小不同,这样每种T类型都有自己的友元函数count();

非约束模板友元

友元的所有具体化都是类的每一个具体化的友元

上边说的约束模板友元函数是在类外面声明的模板的具体化。int类型具体化获得int函数具体化

依此类推。通过在类内部声明模板,可以创建非约束友元函数,即每个函数具体化都是每个类具体化的友元。

对于非约束友元,友元模板类型参数与模板类类型参数是不同的

template <typename T>

{

  template <typename C,typename D>

  friend void Show2(C &,D &

}

上边是一个使用非约束友元函数的例子,其中,函数调用show2(hfi1,hfi2)与下面的具体化匹配

void Show2<ManyFriend<int> &,ManyFriend<int> &>(ManyFriend<int> & c,ManyFriend<int> & d);

因为它是所有ManyFriend 具体化的友元,所以能够访问所有具体化的item成员,但它只访问了ManyFriend<int>对象。

同样Show2(hfd,hfd2)与下面具体化匹配

void Show2(ManyFirend<double> &,ManyFirend<int> &>(ManyFirend<double> & c,ManyFirend<int> & d);

它也是所有ManyFriend具体化的友元,并访问了ManyFirend<int> 对象的item成员和ManyFriend<double>对象的item成员

 

 模板别名(c++ 11)

如果能为类型指定别名,将很方便,在模板设计中尤其如此,可使用typedef 为模板具体化指定别名

typedef std::array<double,12> arrd;

type std::array<int,12> arri;

arrd gallons;//gallons 是 std::array<double,12> 类型

arrai days;  //das 是std::array<int,12> 类型

c++11新增了使用模板提供一系列的别名,如下

template<typename T>

using arratype = std::array<T,12>;

这将arrtype定义为一个模板别名,可使用它来指定类型,如下所示

arratype<double> gallons;  // gallons是std::array<double,12>类型

arratype<int> days;    //days 是 std::array<int ,12> 类型

总之,arrtype<T>表示类型 std::array<T,12>.

c++11 允许将语法using = 用于模板,用于非模板时,这种语法与常规typedef造价

typedef const char * pc1;//用pc1为const char *的别名

using pc= const char * //用pc2为const char *的别名

typedef int (*pfunc)(int);//

          //定义一个有10个指针的数组,该指针指向一个函数,该函数有一个整形参数,并返回一个整型

          //第一种方法:int (*a[10])(int);

          //第二种方法:typedef int (*pfunc)(int);

          //用法    pfunc a[10];

 uisng pc1= const int *(*)[10]//  int *(*)[10]

 上边说的Remote方法可以影响Tv的对象,直接访问Tv的属性和方法。也可以通过让类彼此成为对方的友元来实现

即除了Remote是Tv的友元外,Tv还是Remote的友元。需要记住的一点是,对于使用Remote对象的Tv方法,其原型

可在Remote类声明之前声明,但必须在Remote类声明之后定义,以便编译器有足够的信息来编译该方法。这种方案与

下面类似

class Tv

{

  friend class Remote;

public:

  void buzz(Remote & r);

};

class Remote

{

  friend class Tv;

public:

  void Bool volup(Tv & t){t.volup();};

};

inline void Tv::buzz(Remote & r)

{

  ......

};

由于 Remote 的声明位于Tv声明后面,所以可以在类声明中定义Remote::volup(),但Tv::buzz()方法必须在Tv声明的外部定义,使

其位于Remote声明的后面。如果不希望buzz()是内联的,则应在一个单独的方法定义文件中定义它。

 

 

共同的友元

一个成员函数,它可以是一个类的成员,同时是另一个类的友元,但有时将函数作为两个类的友元更合理。例如,假定有一具Probe类和一个

Analyzer类,前者表示某种可编程的测量设备,后者表示某种可编程的分析设备。这两个类都有内部时钟,且希望它们能够同步,则该包含下

述代码行

class Analyzer;//前向声明

前向声明使编译器看到Probe类声明中的友元声明时,知道Analyzer是一种类型。

class Probe

{

  friend void sync(Analyzer & a ,const Probe & p);

  friend void sync(Probe & p,const Analyzer & a);

};

 

class Analyzer

{

  friend void sync(Analyzer & a ,const Probe & p);

  friend void sync(Probe & p,const Analyzer & a);

};




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标签: 模板 声明 类型
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