C++ 学习笔记——九、友元、异常和其他

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一、友元

1. 友元类

类并非只能拥有友元函数，也可以将类作为友元，这种情况下，友元类的所有方法都可以访问原始类的私有成员和保护成员：

友元类可以位于共有、私有或保护部分，由于 Remote 类提到了 Tv 类，所以编译器必须了解 Tv 类后，才能处理 Remote 类，为此，最简单的方法是首先定义 Tv 类。

2. 友元成员函数

对于上一个例子，Remote 类可能直接访问 Tv 类成员的情况很少，假设只有一个函数 set_chan() 访问了 Tv 成员，那么更高效的方式是将 Remote 的成员函数作为 Tv 的友元函数：

然而，要使编译器能够处理这条语句，它必须知道 Remote 的定义。这意味着 Remote 的定义需要放到 Tv 之前，但又因为 Remote 的方法提到了 Tv 对象，因此产生了循环依赖，解决这个问题方法需要前向声明（forward declaration），需要在 Remote 定义的前面插入语句：

第二种情况不可行的原因是编译器在 Tv 类的声明中看到 Remote 的一个方法被声明为 Tv 类的友元之前，应该先看到 Remote 类的声明和 set_chan() 方法的声明。

但是第二种方式还存在一个问题，由于 Remote 声明中包含了内联代码：

由于此处调用 Tv 的一个方法，因此编译器必须已经看到 Tv 类的声明，这样才能知道 Tv 有哪些方法，因此还是应当采用第一种顺序。

3. 其他友元关系

友元类不但可以单向，也可以双向，即让两个类彼此称为友元类，此时由于互相调用的关系，最好使用前向声明对两个类进行声明。

4. 共同的友元

有时函数需要同时访问两个类的私有数据，但它不能同时是两个类的成员函数，此时将一个函数设置为两个类的友元更为合理。

二、嵌套类

三、异常机制

四、RTTI

运行阶段类型识别：RTTI（Runtime Type Identification），是 C++ 的新特性，旨在为程序在运行阶段确定对象的类型提供一种标准方式。

假设有一个类层次结构，其中的类都是从同一个基类派生而来，则可以让基类指针只想其中任何一个类的对象，这样便可以调用这样的函数：在处理一些信息后，选择一个类，并创建这种类型的对象，然后返回它的地址，而该地址可以被赋给基类指针，那么如何知道指针指向的是哪种对象？

1. RTTI 的工作原理

C++ 有 3 个支持 RTTI 的元素：

dynamic_cast 运算符将使用一个指向基类的指针来生成一个指向派生类的指针，否则返回空指针；

typeid 运算符返回一个指出对象的类型的值；

type_info 结构存储了有关特定类型的信息。

只能将 RTTI 用于包含虚函数的类层次结构，原因在于只有对于这种类层次结构，才应该将派生对象的地址赋给基类指针。

Ⅰ. dynamic_cast

dynamic_cast 运算符是最常用的 RTTI 组件，它不能回答“指针指向的是哪类对象”，但能够回答“是否可以安全地将对象的地址赋给特定类型的指针”：

Ⅱ. typeid 运算符和 type_info 类

typeid 运算符能够确定两个对象是否为同种类型，与 sizeof 相似，可以接受两种参数：

类名；

结果为对象的表达式。

返回一个对 type_info 对象的引用，为 typeinfo 头文件中的一个类，他重载了 == 和 != 运算符，以便可以比较类型：

typeinfo 类包含一个 name() ，该函数返回一个随实现而异的字符串，通常是类的名称：