我们可以增加this key-oriented access-protection pattern的可重用性：
class SomeKey {
friend class Foo;
// more friends... ?
SomeKey() {}
// possibly non-copyable too
};
class Bar {
public:
void protectedMethod(SomeKey); // only friends of SomeKey have access
};
为了避免持续的误解,这种模式与Attorney-Client成语不同：
>它可以比律师 – 客户更简洁(因为它不涉及通过第三类代理)
>它可以允许授权访问权限
> …但它对原始类也更具侵入性(每个方法一个虚拟参数)
(在this question开发了一个侧面讨论,因此我打开了这个问题.)
解决方法:
我喜欢这个成语,它有可能变得更干净,更具表现力.
在标准C 03中,我认为以下方式最容易使用且最通用. (虽然没有太大的改进.大多数情况下都会重复自我.)因为template parameters cannot be friends,我们必须使用宏来定义密钥：
// define passkey groups
#define EXPAND(pX) pX
#define PASSKEY_1(pKeyname, pFriend1) \
class EXPAND(pKeyname) \
{ \
private: \
friend EXPAND(pFriend1); \
EXPAND(pKeyname)() {} \
\
EXPAND(pKeyname)(const EXPAND(pKeyname)&); \
EXPAND(pKeyname)& operator=(const EXPAND(pKeyname)&); \
}
#define PASSKEY_2(pKeyname, pFriend1, pFriend2) \
class EXPAND(pKeyname) \
{ \
private: \
friend EXPAND(pFriend1); \
friend EXPAND(pFriend2); \
EXPAND(pKeyname)() {} \
\
EXPAND(pKeyname)(const EXPAND(pKeyname)&); \
EXPAND(pKeyname)& operator=(const EXPAND(pKeyname)&); \
}
// and so on to some N
//////////////////////////////////////////////////////////
// test!
//////////////////////////////////////////////////////////
struct bar;
struct baz;
struct qux;
void quux(int, double);
struct foo
{
PASSKEY_1(restricted1_key, struct bar);
PASSKEY_2(restricted2_key, struct bar, struct baz);
PASSKEY_1(restricted3_key, void quux(int, double));
void restricted1(restricted1_key) {}
void restricted2(restricted2_key) {}
void restricted3(restricted3_key) {}
} f;
struct bar
{
void run(void)
{
// passkey works
f.restricted1(foo::restricted1_key());
f.restricted2(foo::restricted2_key());
}
};
struct baz
{
void run(void)
{
// cannot create passkey
/* f.restricted1(foo::restricted1_key()); */
// passkey works
f.restricted2(foo::restricted2_key());
}
};
struct qux
{
void run(void)
{
// cannot create any required passkeys
/* f.restricted1(foo::restricted1_key()); */
/* f.restricted2(foo::restricted2_key()); */
}
};
void quux(int, double)
{
// passkey words
f.restricted3(foo::restricted3_key());
}
void corge(void)
{
// cannot use quux's passkey
/* f.restricted3(foo::restricted3_key()); */
}
int main(){}
此方法有两个缺点：1)调用者必须知道它需要创建的特定密钥.虽然一个简单的命名方案(function_key)基本上消除了它,但它仍然可以是一个抽象清洁器(并且更容易). 2)虽然使用宏并不是很困难,但可能会看起来有点难看,需要一组passkey-definitions.然而,在C 03中不能对这些缺点进行改进.
在C 0x中,成语可以达到其最简单和最具表现力的形式.这是由于可变参数模板和允许模板参数成为朋友. (请注意,2010年之前的MSVC允许模板专家说明符作为扩展;因此可以模拟此解决方案)：
// each class has its own unique key only it can create
// (it will try to get friendship by "showing" its passkey)
template <typename T>
class passkey
{
private:
friend T; // C++0x, MSVC allows as extension
passkey() {}
// noncopyable
passkey(const passkey&) = delete;
passkey& operator=(const passkey&) = delete;
};
// functions still require a macro. this
// is because a friend function requires
// the entire declaration, which is not
// just a type, but a name as well. we do
// this by creating a tag and specializing
// the passkey for it, friending the function
#define EXPAND(pX) pX
// we use variadic macro parameters to allow
// functions with commas, it all gets pasted
// back together again when we friend it
#define PASSKEY_FUNCTION(pTag, pFunc, ...) \
struct EXPAND(pTag); \
\
template <> \
class passkey<EXPAND(pTag)> \
{ \
private: \
friend pFunc __VA_ARGS__; \
passkey() {} \
\
passkey(const passkey&) = delete; \
passkey& operator=(const passkey&) = delete; \
}
// meta function determines if a type
// is contained in a parameter pack
template<typename T, typename... List>
struct is_contained : std::false_type {};
template<typename T, typename... List>
struct is_contained<T, T, List...> : std::true_type {};
template<typename T, typename Head, typename... List>
struct is_contained<T, Head, List...> : is_contained<T, List...> {};
// this class can only be created with allowed passkeys
template <typename... Keys>
class allow
{
public:
// check if passkey is allowed
template <typename Key>
allow(const passkey<Key>&)
{
static_assert(is_contained<Key, Keys>::value,
"Passkey is not allowed.");
}
private:
// noncopyable
allow(const allow&) = delete;
allow& operator=(const allow&) = delete;
};
//////////////////////////////////////////////////////////
// test!
//////////////////////////////////////////////////////////
struct bar;
struct baz;
struct qux;
void quux(int, double);
// make a passkey for quux function
PASSKEY_FUNCTION(quux_tag, void quux(int, double));
struct foo
{
void restricted1(allow<bar>) {}
void restricted2(allow<bar, baz>) {}
void restricted3(allow<quux_tag>) {}
} f;
struct bar
{
void run(void)
{
// passkey works
f.restricted1(passkey<bar>());
f.restricted2(passkey<bar>());
}
};
struct baz
{
void run(void)
{
// passkey does not work
/* f.restricted1(passkey<baz>()); */
// passkey works
f.restricted2(passkey<baz>());
}
};
struct qux
{
void run(void)
{
// own passkey does not work,
// cannot create any required passkeys
/* f.restricted1(passkey<qux>()); */
/* f.restricted2(passkey<qux>()); */
/* f.restricted1(passkey<bar>()); */
/* f.restricted2(passkey<baz>()); */
}
};
void quux(int, double)
{
// passkey words
f.restricted3(passkey<quux_tag>());
}
void corge(void)
{
// cannot use quux's passkey
/* f.restricted3(passkey<quux_tag>()); */
}
int main(){}
仅注意样板代码,在大多数情况下(所有非功能情况！)都不需要特别定义.该代码通常简单地为类和函数的任何组合实现惯用语.
调用者不需要尝试创建或记住特定于该函数的密钥.相反,每个类现在都有自己唯一的密码,函数只需在passkey参数的模板参数中选择允许的密钥(不需要额外的定义);这消除了这两个缺点.调用者只是创建自己的密钥并使用它调用,而不需要担心其他任何事情.