将main声明为友元是否有害？

Question

讨论

我知道在C++中，main函数可以成为一个class的友元:

#include <iostream>

class foo {
  friend int main();
  int i = 4;
};

int main() {
  foo obj;
  std::cout << obj.i << std::endl;
}

实时演示

然而，我认为虽然这是完全允许的，但它隐藏了许多危险。

问题

1. 使 main 成为类的友元是否有价值的用途？
2. 声明将 main 作为类的友元应该被视为有害吗？

- 101010

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对于main函数来说，这并没有什么不同于其他函数。 - Wyzard

把 main 声明为友元本身并没有什么问题，问题通常在于背后的原因。 - OMGtechy

我感到悲伤，因为在我使用C++时，尽管我做了许多可怕的事情，但从未想到过这一点。 - Retired Ninja

观点：通常情况下，“友元”应该是最后的选择，只有在其他方式无法合理实现时才使用。应该给foo()放置一个适当的接口而不是将其设置为友元。 - keshlam

为什么这个问题得到了+8，但是几乎完全相同的问题却得到了-3？ - M.M

Answer 1

如果某个合法特性实际上并不合法，那么使用或避免使用该特性的选择变得毫无意义。我认为这方面存在严重的疑问，因为标准规定：

在程序中，不得使用函数 main。

已经有一个关于是否允许将 ::main() 定为友元的问题，你可以在我的回答中找到更多细节。

- Ben Voigt

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好问题，最佳答案。虽然标准中似乎存在不可争辩的歧义。 - Nemo

所以如果我理解正确，主函数根本不应该声明为友元，或者至少要避免这样做？ - 101010

我认为这个答案最适合这个问题 ;) - 101010

@40two：我绝对不会这样做。但通常，main（）函数除了打开日志文件、安装异常处理程序之外，几乎什么都不做，然后调用一个特定于应用程序的启动函数。由于该启动函数非常普通，因此可以将其设置为友元函数。 - Ben Voigt

Answer 2

一般的友元函数注意事项应该与其他函数相同。

然而我看到一个可能的危险：

C++标准:

§ 11.3节 (Friends)部分

“在friend声明中首次声明的函数具有外部链接”

§ 3.6.1节 (Main Function)部分

“main的链接是实现定义的”

因此，如果您的实现希望 main() 没有外部链接，并且您首先将 main() 声明为友元(如您的示例中所示)，则会违反标准。

- quantdev

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如果你在使用 std::cout，那么你很可能不是在使用独立环境。 - Keith Thompson

更重要的是，你的程序是否需要定义一个 main 函数并不重要，重要的是你的程序是否提供了这个函数。而且，写下 friend int main(); 的人肯定完全掌控着这一点。 - Ben Voigt

@BenVoigt：我同意，我会删除那个注释。 - quantdev

Answer 3

Ben已经在第3.6.1节主函数中指出，草案C++标准规定：

程序中不得使用main函数。[...]

但术语使用没有被定义，因此不清楚应该如何解释。幸运的是，我们可以在Stack Overflow以外找到两个强烈表明任何main的使用都是非法的证据。

首先，在未定义行为研究组讨论列表中有这个讨论线程“The function main shall not be used within a program”是什么意思？，这里的引用似乎总结了这种情绪:

C++98中“use”的提及有一个与3.2 [basic.def.odr]的交叉引用。 C++11不再具有交叉引用，并且未更改为说'odr-use'，因此我认为它意味着任何使用。

我们还从原始提案：N3154和修复缺陷报告1109中获得了进一步的证据，将会更改3.6.1为：

在程序内，函数main不应被odr使用（3.2）。...

但是在被接受后进行了修改，我们可以看到新的提案：N3214变成了今天的形式：

程序中不得使用函数main

- Shafik Yaghmour