c++ - cpp primer 5th 练习7.32(关于友元函数的问题)

Question

#include <string>
#include<iostream>
#include<vector>

//test 7.32
class Screen;

class Window_mgr
{
public:
    using ScreenIndex = std::vector<Screen>::size_type;
    inline void clear(ScreenIndex);
private:
    std::vector<Screen> screens;
};

class Screen
{
    friend class Window_mgr;
    //friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);
public:
    using pos = std::string::size_type;

    Screen() = default;
    Screen(pos ht, pos wd) :height(ht), width(wd), contents(ht*wd, ' '){}
    Screen(pos ht, pos wd,char c) :height(ht), width(wd), contents(ht*wd, c){};

    char get()const { return contents[cursor]; }
    char get(pos r, pos c)const { return contents[r*width + c]; }

    inline Screen& move(pos r, pos c);
    inline Screen& set(char c);
    inline Screen& set(pos r, pos c, char ch);

    const Screen& display(std::ostream &os)const
    {
        do_display(os);
        return *this;
    }

    Screen& display(std::ostream &os)    
    {
        do_display(os);
        return *this;
    }

private:
    void do_display(std::ostream &os)const
    {
        os << contents;
    }
private:
    pos cursor = 0;
    pos height = 0, width = 0;
    std::string contents;
};

inline void Window_mgr::clear(ScreenIndex i)
{
    if (i >= screens.size()) return;
    Screen &s = screens[i];
    s.contents = std::string(s.height*s.width, ' ');
}

inline Screen& Screen::move(pos r, pos c)
{
    cursor = r*width + c;
    return *this;
}
inline Screen& Screen::set(char c)
{
    contents[cursor] = c;
    return *this;
}

inline Screen& Screen::set(pos r,pos c,char ch)
{
    contents[r*width + c] = ch;
    return *this;
} 

在这段代码中，只有

friend class Window_mgr;

这个类友元，这句：
s.contents = std::string(s.height*s.width, ' ');
才不会有红线标出。

如果将下面这个成员函数友元，不友元类，inline函数内的上面这句则会有红线，显示

friend void Window_mgr::clear(ScreenIndex);

请问这是为什么呢？我是找github上的答案敲的，把他的拷到编译器里面也会出现这个错误。

Answer 1

其实是因为类相互引用产生的错误。。
单独声明Window_mgr是Screen的友员是没有问题的，但是你要是用成员函数就会查找类的定义，而你的Window_mgr里面又含有Screen的成员，这样编译器就懵逼了，我觉得也有可能是实现的问题，虽然我用的gcc也是这样。。

发现下面的代码完全不会编译通过

class Single;

class AsFriend
{
public:
    AsFriend()
        :__a_single()
    {}

    int getSingleValue();

private:
    Single __a_single;
};

class Single
{
public:
    Single()
        :some_member(42)
    {}

    friend int AsFriend::getSingleValue();

private:
    int some_member;
};

int AsFriend::getSingleValue()
{
     return __a_single.some_member;
}

但是作为模板参数就可以编译通过，想来还是因为vector实际是使用了指针的原因。。

class Single;

class AsFriend
{
public:
    AsFriend()
        :__a_single()
    {}

    int getSingleValue();

private:
    std::vector<Single> __a_single;
};

class Single
{
public:
    Single()
        :some_member(42)
    {}

    friend int AsFriend::getSingleValue();

private:
    int some_member;
};

int AsFriend::getSingleValue()
{
     return __a_single[0].some_member;
}

可以用指针去掉这个相互引用的问题
Single ~~ Window_mgr
AsFriend ~~ Screen

single.h

#include <friend.h>

class Single
{
public:
    Single();

    //由于这里必须知道*AsFriend*的定义，所以上方必须包含`头文件`
    friend int AsFriend::getSingleValue();

private:
    int some_member;
};

single.cpp

Single::Single()
    :some_member(42)
{}

friend.h

class Single;

class AsFriend
{
public:
    AsFriend();
    
    ~AsFriend();

    int getSingleValue();

private:
    Single* __a_single;//声明为指针，只要前置声明一下 Single就可以了
};

friend.cpp

#include "friend.h"
#include <single.h>    //这包含头文件即可

AsFriend::AsFriend()
    :__a_single(new Single)
{}

AsFriend::~AsFriend()
{
    delete __a_single;
}

int AsFriend::getSingleValue()
{
    return __a_single->some_member;
}

test

#include <iostream>

#include <friend.h>
#include <single.h>

namespace friendmeberfunction
{
    void testMain() {
        AsFriend onlyme;

        std::cout <<"I have a friend -> "<<onlyme.getSingleValue()<<std::endl;
    }
}

Answer 2

程序是没有问题，可以将类的成员函数单独友元，这样只有该成员函数具有对声明对象（Screen）的访问特权。

单独友元类的某个方法必须满足三个条件，就这里的例子而言：

1. 必须先定义Window_mgr类，在类定义中必须声明，但不能定义，clear方法函数

2. 定义Screen类，包括对Window_mgr::clear的友元声明

3. 最后才能定义Window_mgr::clear，函数中可以对Screen进行特权访问

这是C++ Primer原文，我专门用VS2013测试过了，是可以编译通过的。

至于这个问题，一开始我以为是inline的原因，后面实验发现不是。

现在只能想到是VS2013的IntelliSense的问题，毕竟这种写法不多见，该智能感知助手还未学习这种友元某个类函数的方法。

有机会可以在VS2015或其他IDE中实验下。

Answer 3

题主的代码在 VS2015 下编译通过，没有问题（使用成员函数友元），并无截图中的错误提示。估计是题主 VS 的 IntelliSence 缓存没有刷新呢吧。