C++为什么会有“友元”这种破坏封装的功能?

最近有朋友问了一个问题:C++里的“友元”破坏了封装,让类外的成员能够访问类的私有成员,不是与面向对象的设计思想相违背吗?

首先我们来温习一下什么是友元,如下面代码所示,声明 类Bar 为 类FooB 的友元,那么 Bar 可以访问类 FooB 的私有成员,但 FooA 的私有成员是无法被 Bar 访问到的,编译会报错

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
class Bar;
class FooA {
public:

private:
int data_;
};

class FooB {
public:
friend class Bar;
private:
int data_;
};

class Bar {
public:
void set_data(const int data) {
// accessing foo_a_.data_ is forbidened
// foo_a_.data_ = data;
foo_b_.data_ = data;
}

private:
FooA foo_a_;
FooB foo_b_;
};

由上可知,友元提供了一种类外访问类私有变量的方法,可是为什么 C++ 要提供这样一种破坏封装的方法呢?这就不得不提 C++ 的设计哲学—“Trust Programmer”,不人为设限,为程序员提供一切可能的操作,由程序员来保证程序的正确性。换句话来说,C++ 不是为某种编程范式服务的,而是为程序员提供一切可能会用到的工具,由程序员来自由的选择和组合,所以才会有“瑞士军刀”的美誉。

明白了 C++ 的这一设计理念,再来看“友元”的设计,是不是就合理了许多呢?