友元类

最新推荐文章于 2022-11-05 11:09:50 发布
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当一个类B成为了另外一个类A的“朋友”时，那么类A的私有和保护的数据成员就可以被类B访问。我们就把类B叫做类A的友元。
友元类可以通过自己的方法来访问把它当做朋友的那个类的所有成员。但是我们应该注意的是，我们把类B设置成了类A的友元类，但是这并不会是类A成为类B的友元。说白了就是：甲愿意把甲的秘密告诉乙，但是乙不见得愿意把乙自己的秘密告诉甲。
声明友元类的方法其实很简单，只要我们在类A的成员列表中写下如下语句：
friend class B;
这样一来，类B就被声明成了类A的友元。注意，类B虽然是类A的友元，但是两者之间不存在继承关系，也不存在包含或者是被包含的关系。
C++友元函数和友元类
weixin_42831406的博客
05-24 923
C++友元函数和友元类
C++友元函数及友元类全总结
04-28
### C++友元函数及友元类全总结 #### 一、引言 在C++编程语言中，封装性是一个非常重要的概念。封装使得对象的数据成员（尤其是私有成员）和成员函数得以隐藏，从而提高了代码的安全性和可维护性。然而，在某些...
类的友元类的说明
和尚的专栏
07-06 1256
有以下友元类的情况：0.友元类可以访问类的private和protected数据1.类A的友元类是B,那么在B类的成员中，可以通过类A定义的对象，直接访问A类的private和protected成员。（相当于此时B类的所有成员，都变成了A类的成员，可以随意访问A类成员）2.类A的友元类是B，类A的派生类是C。那么友元类B中是不能访问派生类C的private和protected成员的。 （友元关系是
【C++入门】友元函数详解（定义、实现、优缺点）
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weixin_42031299的博客
11-05 1万+
(1)在类中用friend关键字去声明函数/类，则这个函数/类就会变成友元函数/友元类；(2)友元函数/友元类的声明位置没有要求，可以在private、protected、public权限区，效果都是一样的；(3)友元函数/友元类是单向的，A在B类中被声明为友元函数/友元类，表示A是B的友元函数/友元类，但B不是A的友元类函数/友元类；(4)友元函数/友元类具有和类成员一样的权限，可以访问protected和private权限的成员，但不是类的成员；
C++类和对象：友元&内部类
qq_45481606的博客
07-15 942
class Date { public: Date (int year ) { _year = year ; _month = month ; _day = day ; } private: int _year; int _month; int _day; const int _a; };
友元函数和友元类_友元函数用法_
10-03
标题"友元函数和友元类"涉及到两个核心概念：友元函数和友元类。 **友元函数** 是一个非成员函数，但它被声明为某个类的友元，这意味着它可以直接访问该类的私有和受保护成员。友元函数不是类的成员，因此它们不在...
C++ 中友元函数与友元类详解
08-30
C++ 中友元函数与友元类详解 C++ 中友元函数与友元类是 C++ 编程语言中两个重要的概念，它们提供了一种机制，允许非类成员函数或其他类访问类的私有成员。下面将详细介绍友元函数和友元类的概念、特点和使用方法。 ...
简要介绍C++编程中的友元函数和友元类
09-03
在C++编程中，友元函数和友元类是两个重要的概念，它们打破了封装的常规规则，允许外部函数或类访问通常被保护的私有和受保护的成员。虽然在实际开发中使用较少，但在某些特定场景下，它们能够提供更加灵活的代码...
C++中友元类的定义和性质
qq_35227352的博客
03-03 1727
若A类为B类的友元类，则A类的所有成员函数都是B类的友元函数，都可以访问B类的私有和保护成员。（A类的成员函数相当于是B类的成员函数，故可访问B类的成员） Note： 友元关系不能传递 友元关系是单向的 友元关系不能被继承 ...
C++ 关键字——friend
weixin_33943836的博客
02-04 287
 友元是指： 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...
C++之“友元类”学习笔记
weixin_30267697的博客
08-02 586
=======================什么是友元类======================= 当一个类B成为了另外一个类A的“朋友”时，那么类A的私有和保护的数据成员就可以被类B访问。我们就把类B叫做类A的友元。 =======================友元类能做什么======================= 友元类可以通过自己的方法来访问把它当...
29 C++ - 友元
阿甘兄
10-08 392
类的主要特点之一是数据隐藏，即类的私有成员无法在类的外部(作用域之外)访问。但是，有时候需要在类的外部访问类的私有成员，怎么办？ 解决方法是使用友元函数，友元函数是一种特权函数，c++允许这个特权函数访问私有成员。这一点从现实生活中也可以很好的理解： 比如你的家，有客厅，有你的卧室，那么你的客厅是Public的，所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去，但是呢，你也可以允...
已知类A是类B的友元，类B是类C的友元，则：
蓄电池的博客
10-17 9968
已知类A是类B的友元，类B是类C的友元，则： A.类A一定是类C的友元 B.类C的成员函数可以访问类B的对象的任何成员 C.类A的成员函数可以访问类B的对象的任何成员 D.类C一定是类A的友元 答案：C 友元类是单向的（不可逆），也不传递（A须通过B的成员函数才能访问C） ...
C++中的强制类型转换const_cast
makeyourprogress的博客
03-04 1674
C++提供了四个转换运算符： const_cast (expression) static_cast (expression) reinterpret_cast (expression) dynamic_cast (expression) 它们有着相同的结构，看起来像是模板方法。这些方法就是提供给开发者用来进行指针和引用的转换的。 用法：const_cast (expr
calloc
makeyourprogress的博客
03-04 1656
函数malloc()和calloc()都可以用来动态分配内存空间,但两者稍有区别。 malloc()函数有一个参数,即要分配的内存空间的大小:  void *malloc(size_t size);  calloc()函数有两个参数,分别为元素的数目和每个元素的大小,这两个参数的乘积就是要分配的内存空间的大小。  void *calloc(size_t numElements,size_t
C++ 友元类
最新发布
08-09
<think>我们正在讨论C++中的友元类（friend class）。根据引用内容，友元类允许一个类（称为友元类）访问另一个类的私有（private）和保护（protected）成员。这是C++中打破封装性的一种机制，需要谨慎使用。 ### 友元类的基本概念 - **定义**：如果类A将类B声明为友元（即在类A的定义中使用`friend class B;`），那么类B的所有成员函数都可以访问类A的私有成员和保护成员。 - **特性**： 1. **单向性**：友元关系是单向的。如果类A声明类B是它的友元，这并不意味着类A可以访问类B的私有成员（除非类B也声明类A为友元）。 2. **非传递性**：如果类A是类B的友元，类B是类C的友元，这并不意味着类A是类C的友元。 3. **非继承性**：友元关系不能被继承。如果类A是类B的友元，类C继承自类A，那么类C不是类B的友元（除非类B显式声明类C为友元）。 ### 友元类的使用方法 在声明友元类时，通常将`friend`关键字和友元类的类名放在类的定义中。例如： ```cpp class A { private: int private_data; public: // 声明类B是类A的友元类 friend class B; }; class B { public: void accessA(A& a) { // 由于B是A的友元，可以直接访问A的私有成员 std::cout << a.private_data << std::endl; } }; ``` ### 示例代码分析 引用[3]提供了一个引擎（Engine）和汽车（Car）的示例： ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Engine { private: int horsepower; public: Engine(int hp) : horsepower(hp) {} // 声明Car为友元类 friend class Car; }; class Car { public: void showEnginePower(const Engine& e) { // 由于Car是Engine的友元，可以直接访问Engine的私有成员horsepower std::cout << "Engine horsepower: " << e.horsepower << std::endl; } }; int main() { Engine engine(500); Car car; car.showEnginePower(engine); // 输出：Engine horsepower: 500 return 0; } ``` 在这个例子中： - `Engine`类将`Car`类声明为友元，因此`Car`类的成员函数`showEnginePower`可以访问`Engine`类的私有成员`horsepower`。 ### 使用注意事项 1. **破坏封装**：友元打破了类的封装性，因此应该只在必要的情况下使用，例如当两个类在逻辑上紧密耦合，且需要频繁访问对方私有成员时。 2. **替代方案**：在可能的情况下，优先考虑使用公有成员函数（getter/setter）来访问私有数据，以保持封装性。 3. **友元声明位置**：友元声明可以在类的任何部分（private、protected或public）出现，因为友元声明不受访问控制符的影响。但通常放在类定义的开始或结束位置以保持清晰。 ### 模板友元类 引用[4]中提到了模板友元的情况。当友元是一个模板类时，需要在友元声明中指定模板参数。例如： ```cpp template<typename T> class A { private: T data; public: // 声明模板类B为友元 template<typename U> friend class B; }; // 这样，对于任何类型U，类B<U>都是A<T>的友元，但注意：通常我们可能需要更精确的控制。 ``` 但是，上述声明意味着对于每一个特化的`A<T>`，所有特化的`B<U>`都是它的友元。如果我们希望只有相同类型的`B<T>`才是`A<T>`的友元，可以这样声明： ```cpp template<typename T> class B; // 前置声明 template<typename T> class A { private: T data; public: // 声明特定特化的B<T>为友元 friend class B<T>; }; ``` ### 总结 友元类提供了一种访问其他类私有成员的机制，但应谨慎使用。在需要两个类紧密协作的情况下，友元类可以避免使用公共接口带来的性能开销或设计复杂性。然而，过度使用友元会破坏封装，增加类之间的耦合度。 §§相关问题§§ 1. 友元函数和友元类有什么区别？ 2. 在C++中，如何声明一个模板类作为友元？ 3. 使用友元类可能会带来哪些设计上的问题？ 4. 除了友元，还有哪些方法可以访问类的私有成员？</think>### C++ 友元类详解 友元类（friend class）是 C++ 中允许特定类访问另一个类私有成员的机制。通过 `friend` 关键字声明，它打破了严格的封装性，在特定场景下可提升代码效率和灵活性。 #### 一、核心特性 1. **单向访问权限** 若类 A 声明类 B 为友元，则 B 可访问 A 的私有成员，但 A **不能**访问 B 的私有成员。 示例： ```cpp class Storage { friend class Display; // 声明友元 private: int secret = 42; }; class Display { public: void show(const Storage& s) { std::cout << s.secret; // 允许访问私有成员 } }; ``` 2. **非传递性** 若 A 是 B 的友元，B 是 C 的友元，**不等于** A 是 C 的友元。 3. **非继承性** 派生类**不继承**基类的友元关系。若基类声明友元，派生类仍需单独声明。 #### 二、使用场景 1. **紧密协作的类** 如引擎（Engine）和汽车（Car）类： ```cpp class Engine { friend class Car; // 声明友元 private: int horsepower; public: Engine(int hp) : horsepower(hp) {} }; class Car { public: void showPower(const Engine& e) { std::cout << "Power: " << e.horsepower; // 直接访问私有成员 } }; ``` [^3] 2. **工具类辅助** 如日志类（Logger）访问多个类的内部状态： ```cpp class Network { friend class Logger; private: int packetCount; }; class Logger { public: static void log(const Network& net) { std::cout << "Packets: " << net.packetCount; } }; ``` #### 三、模板友元类 当涉及模板时，需前置声明并指定模板参数： ```cpp template<typename T> class Box { friend class Inspector<T>; // 声明模板友元 private: T content; }; template<typename T> class Inspector { public: void check(const Box<T>& box) { std::cout << "Content: " << box.content; } }; ``` [^4] #### 四、注意事项 1. **谨慎使用** 过度使用会破坏封装性，增加耦合度。优先考虑公有接口（getter/setter）。 2. **声明位置无关** `friend` 声明可放在类的任何区域（public/private/protected），效果相同。 3. **替代方案** 考虑使用组合（composition）或中介模式（mediator pattern）替代友元。 > **最佳实践**：仅当两个类在逻辑上高度内聚（如引擎与汽车），且频繁访问私有数据时使用友元类。其他场景建议保持封装[^2]。
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