友元复习笔记

原创已于 2024-01-14 14:42:28 修改 · 445 阅读

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于 2024-01-12 20:28:36 首次发布

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本文介绍了C++中友元的概念，包括全局函数、类和成员函数作为友元的三种方式，以及友元如何突破封装限制。作者强调了友元的谨慎使用和注意事项，以保持代码的安全性和可维护性。

在 C++ 中，一个类中可以有 public、protected、private 三种属性的成员，通过对象可以访问 public 成员，只有本类中的函数可以访问本类的 private 成员。现在，我们来介绍一种例外情况——友元（friend）。借助友元（friend），可以使得其他类中的成员函数以及全局范围内的函数访问当前类的 private 成员。

友元的目的 就是让一个函数或者类访问另一个类中的私有成员

友元的关键字为 friend

友元的三种实现

全局函数做友元
类做友元
成员函数做友元

1 全局函数做友元

class Building
{
	//告诉编译器 goodGay全局函数 是 Building类的好朋友，可以访问类中的私有内容
	friend void goodGay(Building * building);

public:

	Building()
	{
		this->m_SittingRoom = "客厅";
		this->m_BedRoom = "卧室";
	}


public:
	string m_SittingRoom; //客厅

private:
	string m_BedRoom; //卧室
};


void goodGay(Building * building)
{
	cout << "好基友正在访问： " << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问： " << building->m_BedRoom << endl;
}


void test01()
{
	Building b;
	goodGay(&b);
}

int main(){

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

关键代码

 friend void goodGay(Building * building);

building里面的卧室是私有的(private) 正常只能building类内自己访问加上友元后全局函数好基友void goodGay()也可以访问了

2 类做友元

class Building;
class goodGay
{
public:

	goodGay();
	void visit();

private:
	Building *building;
};


class Building
{
	//告诉编译器 goodGay类是Building类的好朋友，可以访问到Building类中私有内容
	friend class goodGay;

public:
	Building();

public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};

Building::Building()
{
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodGay::goodGay()
{
	building = new Building;
}

void goodGay::visit()
{
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
	goodGay gg;
	gg.visit();

}

int main(){

	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

关键代码：

friend class goodGay;

3 成员函数做友元

class Building;
class goodGay
{
public:

	goodGay();
	void visit(); //只让visit函数作为Building的好朋友，可以发访问Building中私有内容
	void visit2(); 

private:
	Building *building;
};


class Building
{
	//告诉编译器  goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容
	friend void goodGay::visit();

public:
	Building();

public:
	string m_SittingRoom; //客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
};

Building::Building()
{
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
}

goodGay::goodGay()
{
	building = new Building;
}

void goodGay::visit()
{
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

void goodGay::visit2()
{
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;
}

void test01()
{
	goodGay  gg;
	gg.visit();

}

int main(){
    
	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

关键代码：

	//告诉编译器  goodGay类中的visit成员函数 是Building好朋友，可以访问私有内容
	friend void goodGay::visit();

友元机制破坏了C++中的封装特性。在一个类中，私有成员被设置为private是为了防止类外的对象直接访问它们。但是使用友元机制可以让类外的对象直接访问私有成员，因此友元机制也被认为是一种破坏了封装的特性。为了避免滥用友元机制破坏封装特性，我们需要对友元机制进行谨慎地处理和使用。

在使用友元机制时，需要注意以下几点：

1、友元机制应该只用于必要的情况。过多的友元声明会破坏封装和安全性，使得代码难以维护。
2、尽量避免对整个类进行友元声明。如果需要访问某个类的私有成员，应该尽量将它们封装成公有接口，而不是暴露私有成员。
3、友元关系不能被继承，也不能被传递。如果派生类想要访问其基类的私有成员，应该使用虚函数和保护成员函数的方式。