Friend Fonksiyonlar ve Sınıflar

Coddy'nin C++ Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası. Ders 32 / 104.

Bazen sınıfınızın dışındaki bir işlevin veya sınıfın, sınıfınızın private üyelerine erişmesi gerekir. Bu üyeleri public yapmak yerine C++, kapsüllemeyi korurken seçici erişim izni vermek için friend anahtar sözcüğünü sunar.

Arkadaş işlevi bir sınıfın içinde bildirilir, ancak o sınıfın bir üyesi değildir. Sınıfın private ve protected üyelerine erişebilir:

class Box {
    double width;
    
public:
    Box(double w) : width(w) {}
    
    // printWidth'i friend olarak bildir
    friend void printWidth(const Box& b);
};

// Friend fonksiyon tanımı - bir üye fonksiyon DEĞİL
void printWidth(const Box& b) {
    std::cout << b.width;    // private üyeye erişebilir
}

printWidth öğesinin sınıfın dışında kapsam çözümleme operatörü olmadan tanımlandığına dikkat edin. Bu, özel erişim ayrıcalıklarına sahip olan normal bir işlevdir.

Ayrıca, bir sınıfın tamamını friend yaparak tüm üye işlevlerine private üyelere erişim izni verebilirsiniz:

class Engine {
    int horsepower;
    
    friend class Mechanic;    // Mechanic özel üyelere erişebilir
    
public:
    Engine(int hp) : horsepower(hp) {}
};

class Mechanic {
public:
    void diagnose(const Engine& e) {
        std::cout << e.horsepower;    // İzin verildi - Mechanic bir friend
    }
};

Arkadaşlık karşılıklı değildir - Engine, Mechanic'i arkadaş olarak ilan ederse, Mechanic Engine'in private üyelerine erişebilir, ancak bunun tersi geçerli değildir. Arkadaşları tutumlu kullanın; çünkü sınıflar arasında sıkı bir bağımlılık oluştururlar. En çok operatör aşırı yüklemesi ve yakından ilişkili yardımcı işlevler için kullanışlıdırlar.

Görev

Kolay

MessageReader sınıfının SecureMessage sınıfında depolanan şifrelenmiş mesajları okuyabilmek için özel erişime ihtiyaç duyduğu güvenli bir mesajlaşma sistemi oluşturalım. Bu, arkadaş işlevlerini ve arkadaş sınıflarını kullanmak için mükemmel bir senaryodur.

Kodunuzu düzenlemek için iki dosya oluşturacaksınız:

SecureMessage.h: Özel mesaj verilerini depolayan ve güvenilir varlıklara seçici erişim sağlayan bir SecureMessage sınıfı tanımlayın. Sınıfınız şunlara sahip olmalıdır:
- Özel üyeler: content (string) ve secretKey (int)
- İçeriği ve gizli anahtarı alan bir kurucu
- Özel üyelere erişebilmesi için MessageReader sınıfını arkadaş sınıfı olarak tanımlayın
- Yalnızca sağlanan anahtar gizli anahtarla eşleşiyorsa içeriği, aksi takdirde "Access Denied" döndüren bir arkadaş işlevi olan decryptMessage(const SecureMessage& msg, int key) işlevini tanımlayın
Ardından MessageReader sınıfını aynı başlık dosyasında tanımlayın:
- Mesajın özel content üyesine doğrudan erişip onu döndüren readContent(const SecureMessage& msg) yöntemi
- Sağlanan anahtarın mesajın secretKey değeriyle eşleşip eşleşmediğini kontrol eden ve "Valid" veya "Invalid" döndüren verifyKey(const SecureMessage& msg, int key) yöntemi
Son olarak decryptMessage arkadaş işlevini sınıflardan sonra tanımlayın.
main.cpp: Hem arkadaş işlevlerini hem de arkadaş sınıflarını çalışırken gösterin. Bir mesaj içeriğini, gizli anahtarı ve test anahtarını girdiden okuyun (her biri ayrı bir satırda), ardından:
- İçerik ve gizli anahtarla bir SecureMessage oluşturun
- Bir MessageReader nesnesi oluşturun
- Okuyucunun readContent() yöntemini kullanarak "Reader access: <content>" yazdırın
- Test anahtarıyla verifyKey() işlevini kullanarak "Key verification: <result>" yazdırın
- Test anahtarıyla arkadaş işlevini kullanarak "Decrypt with test key: <result>" yazdırın
- Özgün gizli anahtarla arkadaş işlevini kullanarak "Decrypt with correct key: <result>" yazdırın

Arkadaş işlevlerinin sınıfın dışında, kapsam çözümleme operatörü kullanılmadan tanımlandığını unutmayın: bunlar özel erişim ayrıcalıklarına sahip normal işlevlerdir. Arkadaş olan MessageReader sınıfı, tüm yöntemlerinde SecureMessage sınıfının özel üyelerine doğrudan erişebilir.

std::stoi() kullanarak anahtar girdilerini dizelerden tamsayılara dönüştürün. #include "SecureMessage.h" kullanarak başlık dosyanızı main.cpp dosyasına dahil edin.

Kendin dene

#include <iostream>
#include <string>
#include "SecureMessage.h"
using namespace std;

int main() {
    // Girdiyi oku
    string messageContent;
    string secretKeyStr;
    string testKeyStr;
    
    getline(cin, messageContent);
    getline(cin, secretKeyStr);
    getline(cin, testKeyStr);
    
    int secretKey = stoi(secretKeyStr);
    int testKey = stoi(testKeyStr);
    
    // TODO: İçerik ve gizli anahtar ile bir SecureMessage oluştur
    
    // TODO: Bir MessageReader nesnesi oluştur
    
    // TODO: Print "Reader access: <content>" using readContent()
    
    // TODO: Print "Key verification: <result>" using verifyKey() with test key
    
    // TODO: Print "Decrypt with test key: <result>" using decryptMessage with test key
    
    // TODO: Print "Decrypt with correct key: <result>" using decryptMessage with secret key
    
    return 0;
}