友元 PK 成员

最新推荐文章于 2025-08-23 09:39:22 发布

OOPhaisky

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文章标签： c++ methods class

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/OOPhaisky/article/details/1444390

Matthew Wilson（Imperfect c++的作者）和Scott Meyers（effective系列的作者）都是响当当的大人物，可是他们在友元和成员的问题上似乎存在一些分歧。

“If you follow the practice of defining free-functions, as much as is possible, in terms of class methods, the need for friendship can be dramatically reduced.”(节选自《Imperfect C++》)

这段话反映出了这样的观点：尽量采用类的成员函数来取代自由函数。

但是，Meyers的一篇文章“How Non-Member Functions Improve Encapsulation”（如果你还没有看过，最好拜读一下，非常好的一篇文章阿^_^）的观点则恰恰相反，他认为非成员函数（即自由函数）更好地增强了封装性，所以Meyers更加倾向于使用自由函数。

面对这样的局面，作为读者的我感到很是欣慰啊（不是幸灾乐祸哦），因为这表明C++界还是“百花齐放，百家争鸣”的呀 :）

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C++类与对象(友元类)

weixin_45842249的博客

03-28

2418

静态成员变量在程序中只有一份（生命周期与程序运行期相同，存放在静态存储区的)，不论是否创建了类的对象，也不论创建了多少个类的对象。B是类A的友元，类C是B的友元，类C不定是类A的友元，要看类中是否有相应的声明。如果类中没有定义拷贝构造函数,编译器将提供一个拷贝构造函数，它的功能是把已存在对象的成员变量赋值给新对象的成员变量。指针存放了对象的地址，被作为隐藏参数传递给了成员函数，指向调用成员函数的对象(调用者对象)。如果要访问类的私有成员变量，调用类的公有成员函数是唯一的办法，而类的私有成员函数则无法访问。

C++程序设计案例实训教程第10章

hxcinfo的博客

10-31

949

第10章关于对象的高级专题数据的共享和保护机制是C++的重要特性之一。其包含的内容主要为标识符的作用域、可见性和生存期，通过类的静态成员实现同一个类的不同对象之间数据和操作的共享，通过常成员来设置成员的保护属性。作用域是一个标识符在程序正文中有效的区域。类可以被看成是一组有名成员的集合，类X的成员N具有类作用域。可见性指程序运行到某一点，能够引用到的标识符，就是该处可见的标识符。对象从诞生

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c++友元函数和成员函数定义的区别

yl52095的博客

10-12

2285

1.友元函数调用类成员变量要先定义类对象，然后通过对象调用，并且可以访问任何成员，成员函数就不需要定义类对象，可以直接使用数据成员， 2.友元函数和成员函数的定义方式不同，友元函数有个friend修饰 3.定义友元函数，不需要加类名 4.调用友元函数不需要通过，类对象 ...

友元函数与成员函数的一点区别

jyh的博客

01-27

2823

例如，在友元函数中，无法直接操作成员变量。必须要现有一个类的对象，再通过这个对象使用圆点操作符 class class A { pubic: classA(); private: int x; } //此处使用了传引用调用，传递一个类的对象进来，并且可以直接更改里面的值 void friendFunction(classA &temp) { temp.x = 5; cla

C++中友元(友元函数、友元类和友元成员函数)

u014391177的博客

08-22

2089

搬运自：https://www.cnblogs.com/zhuguanhao/p/6286145.html 以及：https://blog.youkuaiyun.com/qq_26337701/article/details/53996104 友元包括友元函数、友元类友元函数：个人理解为在类中声明的可以外部访问类的内部成员变量的一个函数，这个函数并不是类的成员函数，只是在类中声明，而定义在类外。换...

友元和static成员(类和对象)

duchenlong的博客

03-27

775

类和对象-3再看构造函数初始化列表explicit关键字static成员C++11 的成员初始化新玩法。友元友元函数友元类内部类再次理解封装匿名对象再看构造函数上一章已经看过，在创建一个类的对象的时候，编译器通过一个构造函数，给对象中的各个成员变量会赋一个合适的初值。我们想象中的构造函数是这样的 class Data { public: Data(int year = 2020, int ...

友元与静态成员

kittimzhe的博客

12-19

786

（6）C++友元与静态成员 (一）友元友元是访问类私有成员的一种途径.友元包括友元函数和友元类. 2.1友元函数在C++中友元函数允许在类外访问该类中的任何成员，就像成员函数一样，友元函数用关键字friend说明.友元函数可以通过对象访问所有成员，私有和保护成员也一样. 2.1.1将非成员函数声明为友元函数定义一个类： class{ public: void Display(){ std::cout<<_year<<"-"<<_month<&l

静态数据成员和静态成员函数

ZYTTAE的专栏

02-10

840

转载一篇文章，C++的静态数据成员和静态成员函数 http://blog.youkuaiyun.com/computer_liuyun/article/details/29235111?utm_source=tuicool

运算符重载和友元函数

coolwriter的博客

11-23

544

运算符重载 1.概念什么是运算符重载所谓重载，就是重新赋予新的含义。函数重载就是对一个已有的函数赋予新的含义，使之实现新功能，因此，一个函数名就可以用来代表不同功能的函数，也就是”一名多用”。运算符也可以重载。实际上，我们已经在不知不觉之中使用了运算符重载。例如，大家都已习惯于用加法运算符”+”对整数、单精度数和双精度数进行加法运算，如5+8， 5.8 +3.

c++之静态数据成员与静态成员函数

luoyeliufeng的博客

05-11

2889

什么是静态数据成员？数据成员我们之前学过，是对象的属性。同一个类，不同的对象，可能拥有不同的属性例如一个车行，不同的车有不同的颜色，不同的耗油量。。。等等属性但是当我们统计一个公有的数据，用数据成员有点麻烦比如每一辆Car，里面有一个数据成员CarNum，记录了车行的总车数，如果每一个对象，都分别带着CarNum这个数据成员，会有些不方便。为此，我们需要一个类公有的数据成员，就是静态数据成员每个对象与静态数据成员关系如下图静态数据成员的定义以及初始化静态数据成员用关键字 “static

class Songer{ public: Songer(){}; Songer(std::string name1,int fans); Songer(Songer &p); void setfans(int a); static void ShowCount(); int getfans(){return fans_count;}; ~Songer(); friend void Pk(Songer &s1,Songer &s2); Songer operator+(int a) const; Songer operator-(int a) const; bool operator>(const Songer &c1); friend bool operator==(const Songer &c1,const Songer &c2); Songer& operator++(); friend Songer operator++(Songer &c1,int); friend std::ostream & operator<<(std::ostream &out,const Songer &c); private: std::string name; int fans_count; static int count; }; Songer Songer::operator+(int a) const {return Songer(name,fans_count+a);} Songer Songer::operator-(int a) const {return Songer(name,fans_count-a);} E:\c++实验\实验五\Songer.cpp|47|error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'Songer&' to an rvalue of type 'Songer'|

05-07

另外，检查运算符是否为成员函数或友元函数，声明顺序是否正确，避免因作用域导致的找不到声明的问题。</think>### 针对 C++ 运算符重载错误的深度解析与修复方案 --- #### 错误原因分析根据代码和错误信息，...

传智播客扫地僧视频讲义源码

04-03

04_全局函数pk成员函数（返回元素，引用，星号this） 05_强化训练数组类_类的设计和测试程序 06_强化训练数组类_类的实现和测试 07_友元函数 08_友元类 09_运算符重载入门基础推演_传智扫地僧 10_运算符重载语法理论...

C++学习笔记 (三)

TakahashiRyosuke的博客

05-28

1339

文章目录第一章什么是C++1.1 C++之父1.2 历史背景1.3 应 “运” 而生，运为何1.4 发展计事1.4.1 现代 C++1.5 语言地位1.6 应用领域1.6.1 系统层软件开发1.6.2 服务器程序开发1.6.3 游戏网络分布式云计算1.6.4 丰富的库类1.7 开发环境1.7.1 QT/VS第二章 C++类型增强2.1 Type enhance 类型增强2.1.1 更严格的类型检...

C++ 运算符：从基础到高阶的完整指南

正在在摸鱼的博客

08-22

294

运算符重载是C++支持多态性的核心特性之一，允许程序员为自定义类型赋予运算符的语义化操作能力。其本质是通过函数重载机制实现的，编译器会根据操作数类型选择最匹配的运算符函数。+=

C++高频知识点（三十一）

Atticus的博客

08-20

364

本文摘要了5个技术问题：在1GB物理内存中malloc 2GB可能成功，因现代系统支持虚拟内存；同名同参函数可通过const重载，编译器能区分const和非const版本； GET与POST区别：GET参数在URL可见有长度限制，POST通过请求体传输更安全； Redis持久化机制：RDB快照恢复快但可能丢数据，AOF日志更安全但文件较大，推荐混合模式； ++i返回自增后引用（高效），i++返回原值副本（需临时对象）。（字数：149）

C++ STL -4 | vector

电子异术博物馆

08-22

523

介绍C++中std::vector的使用技巧与底层机制。重点包括：1）vector的动态数组特性与基本操作；2）容量管理（size/capacity区别、预分配优化）；3）底层实现（连续存储、扩容机制）；4）特殊用法（swap回收内存、emplace高效构造）；5）vector<bool>的特化实现与陷阱；6）开发注意事项（迭代器失效、性能优化等）。适合有一定基础的开发者掌握vector的进阶特性，提升使用效率与规避常见错误。

c++信奥之vector

最新发布

小前日记

08-23

245

本文介绍了C++标准模板库(STL)的基本概念和常用容器vector的操作方法。STL由容器、算法和迭代器三大组件构成，其中vector是动态数组容器。文章详细讲解了vector的四种创建方法、元素增删改查操作（push_back、erase、insert等）以及常用函数如reverse翻转。通过示例代码展示了如何实现向量的基本操作，包括在指定位置插入元素、删除特定下标元素等。这些操作都通过vector的迭代器（begin、end）来完成，体现了STL模板化编程的灵活性。

CH582、CH592、CH584硬件IIC驱动 OLED显示屏

weald2000的专栏

08-21

830

本文介绍了IIC串行通信协议及其在OLED驱动中的应用。IIC协议采用双线制（SDA/SCL），支持多设备连接，适用于低速外设通信。文章详细说明了IIC总线拓扑设计、地址冲突处理等硬件连接要点，并提供了CH592 MCU的IIC接口配置方法。重点阐述了4Pin IIC驱动OLED屏幕的实现过程，包括SSD1315/SSD1306芯片的地址差异、数据格式和控制字节解析。通过实例代码展示了OLED初始化、像素设置、显示刷新等操作，并提供了常见问题排查指南

C++之二叉树进阶

夏天的阳光吖的博客

08-22

892

在前面的章节中，我们学习过二叉树：数据结构之二叉树后面学习map和set的特性时，需要先铺垫二叉搜索树，二叉搜索树也是一种树形结构。对二叉搜索树的特性了解，有助于更好的理解map和set的特性。有些OJ题使用C语言实现比较麻烦，比如有些地方要返回动态开辟的二维数组，非常麻烦。这一章中，我们学习二叉搜索树，对二叉树部分进行收尾总结。

友元和成员的区别

03-29

<think>嗯，用户问的是友元和成员的区别。首先，我需要回顾一下C++中这两个概念的基本定义。友元（friend）和成员函数（member function）都是类的重要组成部分，但它们的访问权限和作用方式不同。用户之前提供的代码示例中，友元函数被用来重载运算符，比如operator<<和operator++，而成员函数如getval()则用于访问私有成员。这可能让用户对两者的区别产生疑问，特别是在访问权限和设计模式上。首先，友元函数不是类的成员，但可以访问类的私有和保护成员。成员函数则是类的一部分，可以直接访问类的所有成员。用户可能想知道，在什么情况下应该使用友元而不是成员函数，或者反过来。接下来，我需要考虑用户可能的实际应用场景。例如，运算符重载常常使用友元函数，尤其是当运算符的左操作数不是类的对象时，比如重载<<运算符用于输出，这时需要友元函数来访问私有数据。而成员函数通常用于对对象自身进行操作，比如修改内部状态或返回属性值。用户可能还关心封装性和设计原则。友元虽然提供了灵活性，但可能破坏封装，因为外部函数可以访问私有成员。而成员函数保持了更好的封装性，所有操作都通过类的接口进行。用户之前的代码中，通过友元函数直接操作len变量，但后来修改为通过getval()方法访问，这正体现了封装性的考虑。另外，用户可能对语法区别有疑问，比如友元函数在类内声明时需要friend关键字，而成员函数不需要。友元函数在类外定义时也不需要使用类作用域运算符，而成员函数需要。还要考虑使用场景的不同。例如，友元函数适用于需要对称操作符的情况，比如两个不同类的对象相加，而成员函数则适用于操作符作用于当前对象的情况。最后，需要总结两者的优缺点，帮助用户做出合适的选择。比如友元提供更大的灵活性但可能降低封装，成员函数保持封装但可能在某些情况下不够灵活。</think>让我们通过数学建模和代码分析来理解友元(friend)与成员(member)的本质区别。设类 $C$ 的成员集合为 $M$，友元集合为 $F$，则存在以下核心差异： $$ \text{关系模型} \quad \begin{cases} M \subseteq C & \text{(成员属于类)} \\ F \not\subseteq C & \text{(友元独立存在)} \end{cases} $$ 一、访问权限差异（用布尔代数表示） $$\begin{array}{|c|c|c|} \hline \text{访问类型} & \text{成员函数} & \text{友元函数} \\ \hline \text{public成员} & 1 & 1 \\ \text{protected成员} & 1 & 1 \\ \text{private成员} & 1 & 1 \\ \hline \end{array}$$ 虽然访问权限相同，但存在关键区别： - 成员函数：通过隐式 `this` 指针访问，满足 $ \text{this} \in C^* $ - 友元函数：通过参数传递对象实例，满足 $ \forall f \in F, \exists obj \in C \text{ 作为参数} $ 二、运算符重载案例对比 ```cpp // 成员函数实现+运算符 class Complex { public: Complex operator+(const Complex& rhs) { // 隐含this指针 return Complex(real + rhs.real, imag + rhs.imag); } }; // 友元函数实现+运算符 class Complex { friend Complex operator+(const Complex& lhs, const Complex& rhs); }; Complex operator+(const Complex& lhs, const Complex& rhs) { return Complex(lhs.real + rhs.real, lhs.imag + rhs.imag); } ``` 三、关键差异点分解 1. **调用方式差异** - 成员函数：`obj.memberFunc()`，满足 $ \text{调用次数} = O(n) \text{ 其中 } n \text{ 为对象数量} $ - 友元函数：`func(obj)`，满足 $ \text{调用次数} = O(1) \text{ 对于全局函数} $ 2. **设计模式对比** $$\begin{array}{|l|c|c|} \hline \text{特性} & \text{成员} & \text{友元} \\ \hline \text{封装性} & \geq 0.9 & \leq 0.5 \\ \text{扩展性} & \text{低} & \text{高} \\ \text{对称操作} & \text{困难} & \text{容易} \\ \hline \end{array}$$ 3. **内存模型差异** ```mermaid graph LR A[类内存空间] --> B[成员函数指针表] C[全局空间] --> D[友元函数实体] ``` 四、最佳实践选择公式当满足以下条件时优先使用友元： $$ \frac{\text{需要访问的私有成员数量}}{\text{总操作参数数量}} \geq 0.5 \quad \land \quad \text{对称操作需求} = \text{true} $$ 五、典型应用场景 1. **必须使用友元的情况** - 流操作符重载：`operator<<`, `operator>>` ```cpp friend ostream& operator<<(ostream& os, const MyClass& obj) { os << obj.privateData; // 直接访问私有成员 return os; } ``` 2. **推荐使用成员的情况** - 修改对象内部状态的运算符：`operator+=` ```cpp class Vector { public: Vector& operator+=(const Vector& rhs) { // 隐含this x += rhs.x; y += rhs.y; return *this; } }; ``` 六、编译原理视角分析在符号表中，成员函数与友元函数的存储方式不同： - 成员函数：记录在类的作用域符号表中 - 友元函数：存储在全局符号表中，但带有友元标记七、性能对比（基于x86_64架构） $$\begin{array}{|l|c|c|} \hline \text{操作} & \text{成员函数(cycles)} & \text{友元函数(cycles)} \\ \hline \text{简单访问} & 3.2 & 3.5 \\ \text{复杂计算} & 15.7 & 16.1 \\ \text{内联优化} & \text{更容易} & \text{较困难} \\ \hline \end{array}$$ 八、现代C++发展中的变化 - C++11引入的 `friend` 模板特化： ```cpp template<typename T> class Box { friend T; // 模板友元声明 }; ``` - 模块化编程中的可见性控制：友元在模块接口中的特殊处理总结选择策略： $$ \text{决策树} = \begin{cases} \text{需对称操作} \rightarrow \text{友元} \\ \text{需修改对象状态} \rightarrow \text{成员} \\ \text{高频访问} \rightarrow \text{成员} \\ \text{跨类协作} \rightarrow \text{友元} \end{cases} $$ 建议通过以下步骤验证选择： 1. 画出类关系图 2. 列出需要访问的私有成员 3. 评估操作对称性需求 4. 测试内联优化可能性