C++中的friend

最新推荐文章于 2024-10-19 22:55:19 发布

jerryzcx

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分类专栏： C/C++

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friend友元的含义

1. 为什么要使用友元？

通常对于普通函数来说，要访问类的保护成员是不可能的，如果想这么做那么必须把类的成员都生命成为 public( 共用的) ，然而这做带来的问题遍是任何外部函数都可以毫无约束的访问它操作它；另一种方法是利用 C++ 的 friend 修饰符，可以让一些你设定的函数能够对这些私有或保护数据进行操作。

2. 使用友元有哪些缺点？

使用友元的同时也破坏了类的封装特性，这即是友元最大的缺点。当对外声明为友元后，你的所有细节全部都暴露给了对方。

3. 友元怎样理解？友元的优点

定一个友元函数，或是友元类，就是告诉对方：我的所有元素对你是开放的。这种 friend 是建立在灰常灰常灰常信任对方的基础上的。

采用类的机制后实现了数据的隐藏与封装，类的数据成员一般定义为私有成员，成员函数一般定义为公有的，依此提供类与外界间的通信接口。但是，有时需要定义一些函数，这些函数不是类的一部分（注意友元函数不是类的一部分），但又需要频繁地访问类的数据成员，这时可以将这些函数定义为该函数的友元函数。除了友元函数外，还有友元类，两者统称为友元。友元的作用是提高了程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要时间开销），但它破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。

friend友元的种类

A、友元函数：

包括普通友元函数和类成员友元函数

友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数，它不属于任何类，但需要在类的定义中加以

声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend，其格式如下：

friend 类型函数名(形式参数);

1.友元函数的声明可以放在类的私有部分，也可以放在公有部分，它们是没有区别的，都说明是该类的一个友元函数。

2.一个函数可以是多个类的友元函数，只需要在各个类中分别声明。友元函数的调用与一般函数的调用方式和原理一致。

3.普通友元函数并不是类的成员函数，因此在类外定义的时候不能加上class::function name

4.类的成员函数也可以是另一个类的友元,从而使得该成员函数可以操作另一个类的数据成员

例如:

//B 类  
class MyClass_B 
{ 
public:     
    MyClass_B(string name) 
    { 
        m_name = name; 
    } 
     
    //友元函数声明，注意和普通函数的区别  
    friend void MyClass_A::Function(MyClass_B &myB); 
     
private: 
    string m_name; 
};

B.友元类

友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的隐藏信息（包括私有成员和保护成员）。当希望一个

类可以存取另一个类的私有成员时，可以将该类声明为另一类的友元类。

例如，以下语句说明类B是类A的友元类：

class A{

 …

public:

 friend class B;

…

};

经过以上说明后，类B的所有成员函数都是类A的友元函数，能存取类A的私有成员和保护成员。

使用友元类时注意：

(1) 友元关系不能被继承。

(2) 友元关系是单向的，不具有交换性。若类B是类A的友元，类A不一定是类B的友元，要看在类中是否有相应的声明。

(3) 友元关系不具有传递性。若类B是类A的友元，类C是B的友元，类C不一定是类A的友元，同样要看类中是否有相应的申明

下面我们完整的看一个友元的例子：

友元函数的例子

//来自友元——互动百科

 1    #include 
 2 　　#include 
 3      class Point//声明
 4 　　{
 5 　　public:
 6 　　　　Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; }//默认构造函数
 7 　　　　void Getxy();//公有成员函数
 8 　　　　friend double Distance(Point &a, Point &b);//友元函数
 9 　　private:
10 　　　　double x, y;
11 　　};
12 
13 　　void Point::Getxy()
14 　　{
15 　　cout<<"("<
16 　　}
17 
18 　　double Distance(Point &a, Point &b)  //注意函数名前未加类声明符
19 　　{
20 　　double dx = a.x - b.x;
21 　　double dy = a.y - b.y;
22 　　return sqrt(dx*dx+dy*dy);
23 　　}
24 
25 　　void main()
26 　　{
27 　　Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);
28 　　p1.Getxy();
29 　　p2.Getxy();
30 　　double d = Distance(p1, p2);
31 　　cout<<"Distance is"<
32 　　}

友元类的例子

class Node   
{  
    private:   
       int data;  
       int key;  
       // ...  
  
    friend class BinaryTree; // class BinaryTree can now access data directly  
};

class BinaryTree
{
    private:
       Node *root;

    int find(int key);
};
int BinaryTree::find(int key)
{
    // check root for NULL...
    if(root->key == key)
    {
        // no need to go through an accessor function
        return root->data;
    }
    // perform rest of find
}