Czy funkcja przyjaciela jest tutaj dziedziczona?

Question

Metoda fun() w klasie pochodnej jest prywatna. Kiedy wywołujemy funkcję ptr->fun() poprzez polimorfizm czasu wykonywania, jest ona wykonywana. Ale to narusza właściwość enkapsulacji klasy pochodnej.

#include<iostream> 
using namespace std; 

class Derived; 

class Base { 
private: 
    virtual void fun() { cout << "Base Fun"; } 
friend int main(); 
}; 

class Derived: public Base { 
private: 
    void fun() { cout << "Derived Fun"; } 
}; 

int main() 
{ 
Base *ptr = new Derived; 
ptr->fun(); 
return 0; 
} 

Czy ktoś może wyjaśnić, co się dzieje?

Answer 1

Przede wszystkim, Derived::fun() jest również virtual, bo jeśli funkcja w klasie pochodnej ma taką samą deklarację jako funkcję wirtualną w klasie bazowej, funkcja w klasie pochodnej automatycznie pobiera virtual, nawet jeśli nie było wyraźnie określony.

Po drugie, dostęp do prywatnych funkcji wirtualnych za pośrednictwem publicznych pośrednich funkcji klasy podstawowej jest całkowicie OK, patrz na przykład this answer i jego linki, w szczególności Virtuality by Herb Sutter. Próbkę kodu może być jak

#include<iostream> 
using namespace std; 

class Derived; 

class Base { 
private: 
    virtual void fun() { cout << "Base Fun"; } 
public: 
    void funInt() { fun(); } 
}; 

class Derived: public Base { 
private: 
    virtual void fun() { cout << "Derived Fun"; } 
}; 

int main() 
{ 
Base *ptr = new Derived; 
ptr->funInt(); 
return 0; 
} 

Więc, co dzieje się w twoim przypadku, myślę, że jest podobna sytuację: main ma dostępu do ptr->fun(), ale ze względu na wirtualności tego fun() bywa Derived::fun().

UPD: rozszerzenie na komentarzu

ale nie brzmi to trochę niepokojącą ..To znaczy, wszystkie funkcje że wywodzą się z klasy bazowej, będzie miał ich prywatnymi członków dostęp do funkcji przyjaciel klasie Base

Nie, nie wszystkie funkcje Derived będą dostępne dla przyjaciół Base, ale tylko te, które mogą być dostępne za pośrednictwem wskaźnika Base. Na przykład:

class Base { 
    virtual void fun(); 
    friend int main(); 
} 
class Derived: public Base { 
    virtual void fun(); 
    virtual void foo(); 
    void bar(); 
} 

Derived::fun() można uzyskać tylko od głównej:

int main() { 
    Derived *ptr = new Derived; 
    Base* baseptr = ptr; 
    baseptr->fun(); // ok, calls Derived::fun() 
    baseptr->foo(); // error, no such function in Base 
    ptr->foo(); // error, foo is private 
    return 0; 
} 

Zauważ, że virtual funkcja są celowo rozszerzalny, a wszelkie ominięcie virtual funkcji w Derived oznacza, że ​​funkcja ta może być wywołana poprzez Base wskaźnik; to jest główny cel funkcji virtual. Jeśli Derived tworzy funkcję nadrzędną private, nadal powinno być świadome, że funkcja jest dostępna za pośrednictwem wskaźnika Base, ponieważ jest to główny pomysł funkcji virtual.

Answer 2

To się dzieje, ponieważ zadeklarowałeś fun jako wirtualny. W czasie wykonywania, gdy jest poszukiwany vtable, znajduje wpis dla Derived::fun(), a tym samym przeskakuje na adres.

Jednak funkcje znajomego nie są dziedziczone, możesz to sprawdzić za pomocą tego.

class Base { 
private: 
    virtual void fun() { cout << "Base Fun"; } 
    friend int main(); 
    int z = 20; 
}; 

class Derived : public Base { 
private: 
    void fun() { cout << "Derived Fun"; } 
    int m = 10; 
}; 

int main() 
{ 
    Base *ptr = new Derived; 
    ptr->z = 10; //Accepted 
    ptr->m = 5; //error 
    return 0; 
} 

Tutaj prywatny członkiem Derivedm nie jest przystosowany do main.

Answer 3

Friend funkcje nigdy nie biorą udziału w dziedziczeniu.

Co się tutaj dzieje?
Po zdefiniowaniu wirtualnej metody w klasie Base tworzona jest tabela wirtualna, która zawiera adres metody fun klasy fun klasy fun. A ponieważ dziedziczy je klasa Derived, VTABLE zawiera również adres metody Derived klasy fun. Teraz, od main jest funkcją przyjaciela klasy Base, kompilator umożliwia dostęp do jej członków do metody main niezależnie od ich specyfikatora dostępu. W związku z tym main dostaje adres Derived::fun i klasa fun zostaje wywołana w czasie wykonywania.