답변

friend 키워드는 특정 함수나 다른 클래스가 friend가 선언된 클래스의 비공식 및 보호 멤버에 접근할 수 있도록 허용합니다. friend 함수는 전역 함수일 수도 있고 다른 클래스의 메서드일 수도 있습니다. 이러한 구조는 클래스의 내부 상태에 접근할 필요가 있는 함수들을 구현할 수 있게 해주지만, 해당 클래스의 인터페이스와 논리적으로 연결되지 않은 경우에 유용합니다.

friend를 사용하는 것이 좋습니다:

• 두 개의 객체의 비공식 멤버에 접근해야 하는 경우의 연산자 비교, 수학 연산자(예: operator<<, operator== 등)를 구현하는 경우.
• 외부 함수가 논리적으로 클래스의 메서드가 아니지만 클래스의 일부 동작을 구현해야 하는 경우.
• 함께 작업하는 클래스들 간의 밀접한 연결이 필요한 경우(예: 인접한 내부 객체의 비공식 데이터에 접근).

주의:

• friend 함수의 사용은 비공식 데이터에 대한 접근을 열어주고 캡슐화를 위반합니다.
• friend를 남용하면 코드의 결합성이 증가하고 보안이 약화될 수 있습니다.

예시:

class Box {
    int width;
public:
    Box(int w): width(w) {}
    friend void printWidth(const Box &b);
};

void printWidth(const Box &b) {
    std::cout << b.width << std::endl;
}

트릭 질문

질문: friend 함수가 가상일 수 있나요?
자주 듣는 답변: 네, friend는 함수의 수정자입니다.
올바른 답변: 아니요, friend 함수는 클래스의 멤버가 아니기 때문에 가상일 수 없습니다!

예시:

class Example {
    friend virtual void foo(); // 컴파일 오류: virtual은 friend에 적용되지 않습니다.
};

주제에 대한 세부 사항을 알지 못하여 발생한 실제 오류에 대한 예

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이야기: 행렬 라이브러리를 설계할 때 모든 산술 연산자를 friend 함수로 만들어 속도를 높였지만, 상수성을 지원하는 것을 잊고 비공식 멤버에 대한 접근을 과도하게 열었습니다. 나중에 다른 함수들이 Matrix의 내부 상태를 아무렇게나 변경하는 문제가 발생했습니다.

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이야기: 기업 시스템에서 도우미 클래스들이 서로 friend가 되어 비공식 멤버에 대한 접근을 공유했습니다. 이로 인해 순환 의존성이 발생하여 새로운 기능을 추가할 때마다 모든 관련 클래스들을 변경해야 했습니다. 이후의 리팩토링은 몇 주가 걸렸습니다.

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이야기: 비공식 테스트를 위해 테스트 클래스를 프로덕션 클래스에 friend로 만들기로 했습니다. 여러 유닛 테스트 세트가 생기면서 실제로 사용되는 비공식 메서드를 추적하기가 불가능해졌고, 테스트가 내부 구현에 의존하게 되어 코드 유지 관리가 복잡해졌습니다.

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