文章目录

  • ​​1.友元介绍​​
  • ​​2.友元函数​​
  • ​​3.友元函数注意事项​​
  • ​​4.友元类​​
  • ​​5.友元类注意事项​​

1.友元介绍

  • 友元是一种允许非类成员函数访问类的非公有成员的一种机制。
  • 可以把一个函数指定为类的友元，也可以把整个类指定为另一个类的友元。
    （1）友元函数
    （2）友元类，友元类的成员函数可以访问另一个类的所有
    成员，但是友元类的成员函数不是另一个类的成员函数

2.友元函数

  • 友元函数在类作用域外定义，但它需要在类体中进行说明
  • 为了与该类的成员函数加以区别，定义的方式是在类中用关键字friend说明该函数，格式如下：
friend  类型 友元函数名(参数表);
  • 友元的作用在于提高程序的运行效率

3.友元函数注意事项

  • 友元函数不是类的成员函数，在函数体中访问对象的成员，必须用对象名加运算符“.”加对象成员名。但友元函数可以访问类中的所有成员（公有的、私有的、保护的），一般函数只能访问类中的公有成员。
  • 友元函数不受类中的访问权限关键字限制，可以把它放在类的公有、私有、保护部分，但结果一样。
  • 某类的友元函数的作用域并非该类作用域。如果该友元函数是另一类的成员函数，则其作用域为另一类的作用域，否则与一般函数相同。
  • 友元函数破坏了面向对象程序设计类的封装性，所以友元函数如不是必须使用，则尽可能少用。或者用其他手段保证封装性。
  • eg：21cpp\21cpp\21cpp\01.cpp
#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;

class Point
{
  //Distance函数不是Point类的成员函数
  friend double Distance(const Point& p1, const Point& p2);
public:
  Point(int x, int y);
private:
  //friend double Distance(const Point& p1, const Point& p2);防着也行
  int x_;
  int y_;
};

Point::Point(int x, int y) : x_(x), y_(y)
{

}

//Distance友元函数的作用域在类体之外，就算在类体里面定义
//友元函数可以访问类的私有成员
//友元函数的作用域与main一样，都是全局的
double Distance(const Point& p1, const Point& p2)
{
  double dx = p1.x_ - p2.x_;
  double dy = p1.y_ - p2.y_;

  return sqrt(dx*dx + dy*dy);
}

int main(void)
{
  Point p1(3, 4);
  Point p2(6, 8);

  cout<<Distance(p1, p2)<<endl;
  return 0;
}
  • 测试：

4.友元类

  • 如果某类B的成员函数会频繁的存取另一个类A的数据成员, 而A的数据成员的Private/Protectd限制造成B存取的麻烦, B只能通过A的Public的成员函数进行间接存取
  • 把B做成A类的友元类,即A类向B类开发其Private/Protectd内容, 让B直接存取
  • 友元类：一个类可以作另一个类的友元
  • 友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数
  • 友元类的声名：
friend class 类名;

5.友元类注意事项

  • 友元关系是单向的
    A是B的友元类(在B类中 friend class A)，并不代表B也是A的友元类
  • 友元关系不能被传递
    A是B的友元类，B是C友元类，并不代表A是C的友元类
  • 友元关系不能被继承
    A是B的友元类，C继承自A，并不代表C是B的友元类
  • eg：21cpp\21cpp\21cpp\02.cpp
    电视机和遥控器的eg
    遥控器能控制电视机的音量和频道
#include "Television.h"
#include "TeleController.h"
#include <iostream>
using namespace std;


int main(void)
{
  Television tv(1, 1);

  TeleController tc;
  tc.VolumeUp(tv);

  return 0;
}
  • 类声明及定义
    21cpp\21cpp\21cpp\Television.h
#ifndef _TELEVISION_H_
#define _TELEVISION_H_

//有的编译器对TeleController不可见，则加上下面的前向声明即可
class TeleController;

class Television
{
  //将TeleController遥控器类声明为Television电视机类的友元类
  friend class TeleController;
public:
  Television(int volume, int chanel);
private:
  int volume_;//声音
  int chanel_;//频道
};

#endif // _TELEVISION_H_

21cpp\21cpp\21cpp\Television.cpp

#include "Television.h"

Television::Television(int volume, int chanel) : volume_(volume), chanel_(chanel)
{

}

21cpp\21cpp\21cpp\TeleController.h

#ifndef  _TELE_CONTROLLER_H_
#define _TELE_CONTROLLER_H_

//有的编译器对Television中不可见，则加上下面的前向声明即可，因为这里只是一个引用，并没有定义对象
//还要在TeleController.cpp文件中增加#include "Television.h"
class Television;

class TeleController
{
public:
  void VolumeUp(Television& tv);

  void VolumeDown(Television& tv);

  void ChanelUp(Television& tv);

  void ChanelDown(Television& tv);
};

#endif // _TELE_CONTROLLER_H_

21cpp\21cpp\21cpp\TeleController.cpp

#include "TeleController.h"
#include "Television.h"

void TeleController::VolumeUp(Television& tv)
{
  tv.volume_ += 1;
}

void TeleController::VolumeDown(Television& tv)
{
  tv.volume_ -= 1;
}

void TeleController::ChanelUp(Television& tv)
{
  tv.chanel_ += 1;
}

void TeleController::ChanelDown(Television& tv)
{
  tv.volume_ -= 1;
}
  • 测试：无