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Effective C++读书笔记——item23（用非成员，非友元函数取代成员函数）

news 2025/7/12 20:37:18

一、主要观点：

在某些情况下，使用 non-member、non-friend 函数来替换 member 函数可以增强封装性和可扩展性，提供更好的软件设计。

二、详细解释：

封装性：
- 类成员函数的封装性考量：成员函数可以访问类的 private 成员，这在一定程度上破坏了封装性。因为它拥有比实际所需更多的对类内部的访问权限。例如，对于一个类 Widget 的成员函数，它可以访问类的所有 private 数据成员和函数，即使某些数据或函数并不需要被该成员函数操作。
- non-member、non-friend 函数的优势：non-member、non-friend 函数只能通过类的 public 接口来访问类，这意味着它们不能直接访问类的 private 成员。这种方式可以将类的内部实现细节更好地隐藏起来，增强封装性。例如，对于一个处理 Widget 类对象的 non-member、non-friend 函数，它只能通过 Widget 类的 public 接口进行操作，不能访问 Widget 类内部的 private 成员，这样类的内部实现可以更加自由地修改而不影响这个外部函数。
可扩展性：
- 对类功能的扩展更灵活：使用 non-member、non-friend 函数可以将不同的功能分布在不同的函数中，而不是将所有功能都集中在类的成员函数里。这样，当需要对类的功能进行扩展时，可以方便地添加新的 non-member、non-friend 函数，而不需要修改类的内部实现。
- 命名空间的使用：可以将相关的 non-member、non-friend 函数放在一个命名空间中，形成一个功能集合。这样可以更好地组织代码，并且可以根据不同的功能模块将函数分类到不同的命名空间中，方便代码的管理和维护。例如：
```
namespace WidgetStuff {class Widget {... };void doSomething(Widget& w);void doAnotherThing(Widget& w);
}
```
这里，doSomething 和 doAnotherThing 是 non-member、non-friend 函数，它们通过 Widget 的 public 接口操作 Widget 类，当需要添加新的操作 Widget 的函数时，只需在 WidgetStuff 命名空间中添加即可，而不用修改 Widget 类。
编译依赖关系：
- 减少依赖：member 函数的修改通常会导致类的重新编译，因为它是类定义的一部分。而 non-member、non-friend 函数的修改通常只需要重新编译该函数本身，减少了对类的依赖。这在大型项目中可以提高编译速度。
- 降低耦合：non-member、non-friend 函数与类的耦合度相对较低，使得类的接口更加稳定，避免因修改函数而影响类的内部实现和其他使用该类的代码。
示例说明：
- 考虑一个表示网页浏览器的类 WebBrowser，可能有清除缓存、清除历史记录、清除 Cookies 等操作。可以有两种实现方式：
```
class WebBrowser {
public:void clearCache();void clearHistory();void clearCookies();void clearEverything() {  // member functionclearCache();clearHistory();clearCookies();}
};
```
或者使用 non-member、non-friend 函数：
```
class WebBrowser {
public:void clearCache();void clearHistory();void clearCookies();
};void clearEverything(WebBrowser& wb) {  // non-member, non-friend functionwb.clearCache();wb.clearHistory();wb.clearCookies();
}
```
在这个例子中，使用 non-member、non-friend 函数 clearEverything 可以将清除操作的功能与 WebBrowser 类分离，避免 WebBrowser 类变得臃肿，同时也不会增加 WebBrowser 类的封装性负担，因为 clearEverything 函数无法访问 WebBrowser 类的 private 成员。