友元函数的几种形式

(1)、友元函数

友元函数定义后可以访问类对象的所有成员,包含私有公有和保护成员


友元函数必须在类定义时进行声明,声明时在函数前面添加 friend关键字,该声明可以放到公有或者私有成员中,

友元函数的声明方式:

friend <s数据类型》 《友元函数》<参数表》


<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
#include<string>

using namespace std;

class rectangle
{
private:
	double length, width;
public:
	rectangle(double a = 0, double b = 0);
	double area();

	friend double mianji(rectangle &r);



};

rectangle::rectangle(double a,double b)
{
	length = a;
	width = b;
}

double rectangle::area()
{


	double s;
	s = length*width;
	return s;
}
double mianji(rectangle &r)
{


	return (r.length*r.width);
}
int main()
{
	rectangle obj1;
	rectangle obj2(1.2, 0.5);
	rectangle r(2.5);

	cout << obj1.area() << endl;
	cout << obj2.area() << endl;
	cout << mianji(r) << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}</span>

友元函数需要注意:

1、友元函数不是类函数,不用加作用与::

2、友元函数不是类的成员,不鞥直接引用对象成员的名字。也不能通过tthis指针引用对象成员,友元函数一般都带有一个类的入口参数,

例如  area(rectangke &obj)

3]、当友元函数访问多个类时,可以将该友元函数定义多个类的友元函数

(2)、友元成员

如果一个类的成员函数时另一个类的成员函数,则称这个成员函数时友元成员。通过友元成员不仅可以访问自己累对象中所有的成员,还可以访问其他类对象的成员,这种方法可以使函数同时访问两个雷。

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class boy;

class girl
{
private:
	char *name;
	int age;
public:
	girl(char* n, int a)
	{
		name = new char[strlen(n) - 1];
		strcpy(name, n);
		age = a;
	}
	void prt(boy &b);
	~girl()
	{

		delete name;
	}
};
class boy
{
private :
	char* name;
	int age;
public:
	boy(char*n, int a)
	{
		name = new char[strlen(n) - 1];
		strcpy(name, n);
		age = a;
	}
	friend void girl:: prt(boy& b);
	~boy()
	{
		delete name;
	}

};

void girl::prt(boy& b)
{
	cout << "girl" << name << age << endl;
	cout << "boy" << b.name << b.age << endl;
}

int main()
{
	girl g1("jgb", 19);
	boy b1("dfgb", 10);
	
	g1.prt(b1);



	system("pause");
	return 0;
}

</span>

注意点:

1、类的成员函数的成为友元函数时,应在类中表明函数的作用域

2、调用的类对象按顺序看如果没有,应在类的最前面声明类,例如  class boy,因为girl类之间如果没有声明g该类,则友元函数无法调用


(3)友元类

如果一个类作为另一个类的友元,称这个类为友元类,当一个类时另一个类的友元时,这个类的所有成员函数都成为另一个类的友元函数,,友元类中的所有成员函数都可以通过对象名直接访问另一个类中的所有成员。


友元类的声明可以方阿斗类中的任一位置,

 friend class <友元类名》

<span style="font-size:18px;">#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class boy;

class girl
{
private:
	char *name;
	int age;
public:
	girl(char* n, int a)
	{
		name = new char[strlen(n) - 1];
		strcpy(name, n);
		age = a;
	}
	void prt(boy &b);
	~girl()
	{

		delete name;
	}
};
class boy
{
private :
	char* name;
	int age;
public:
	boy(char*n, int a)
	{
		name = new char[strlen(n) - 1];
		strcpy(name, n);
		age = a;
	}
	friend  calss girl;
	~boy()
	{
		delete name;
	}

};

void girl::prt(boy& b)
{
	cout << "girl" << name << age << endl;
	cout << "boy" << b.name << b.age << endl;
}

int main()
{
	girl g1("jgb", 19);
	boy b1("dfgb", 10);
	
	g1.prt(b1);



	system("pause");
	return 0;
}</span>

### C++ 中友元函数的概念和用法 #### 1. **友元函数的基本概念** 友元函数是一种特殊类型的函数,虽然它不是类的成员函数,但却可以访问该类的私有(`private`)和保护(`protected`)成员。为了使一个函数成为某类的友元,需在类定义中将其声明为 `friend`[^1]。 友元函数的主要目的是打破封装性的限制,允许某些特定函数访问类的内部实现细节,这在需要跨类协作或自定义输入/输出操作时非常有用[^3]。 --- #### 2. **友元函数的定义与声明** 友元函数可以在类外定义,但在类内声明时必须加上关键字 `friend`。其语法如下: ```cpp class ClassName { friend 返回类型 函数名(参数列表); }; ``` 需要注意的是,友元函数的定义与普通函数无异,只是它的声明位于类体内,并带有 `friend` 关键字[^4]。 --- #### 3. **友元函数的应用场景** 友元函数常用于以下几种情况: - **重载运算符**:例如重载流插入运算符 (`<<`) 和提取运算符 (`>>`)。 - **实现类间协作**:当两个类之间存在紧密联系时,可以通过友元函数共享彼此的私有数据。 - **简化复杂逻辑**:对于某些需要频繁访问私有成员的操作,使用友元函数可能更加直观和高效。 --- #### 4. **友元函数的示例代码** 以下是一个完整的示例,展示了如何使用友元函数访问类的私有成员: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 定义类 class MyClass { private: int data; // 私有成员 public: // 构造函数初始化私有成员 MyClass(int value) : data(value) {} // 声明友元函数 friend void displayData(const MyClass& obj); }; // 定义友元函数 void displayData(const MyClass& obj) { cout << "Private Data: " << obj.data << endl; // 访问私有成员 } int main() { MyClass obj(42); // 创建对象并初始化 displayData(obj); // 调用友元函数访问私有成员 return 0; } ``` 运行结果: ``` Private Data: 42 ``` 在此示例中,`displayData` 是一个友元函数,尽管它并非 `MyClass` 的成员函数,却能成功访问 `data` 这一私有成员[^2]。 --- #### 5. **注意事项** - 友元函数破坏了类的封装性,因此应谨慎使用,仅在必要时才引入。 - 友元函数既不属于任何类的作用域,也不受继承规则的影响。 - 即便拥有访问权限,友元函数仍需遵循正常的访问语法规则,即通过对象来引用成员变量或方法。 --- ### 总结 友元函数作为一种特殊的工具,在 C++ 中提供了灵活的方式以突破封装限制,满足特定需求下的功能扩展。然而,过度依赖友元可能会降低代码的可维护性和安全性,应在权衡利弊后再决定是否采用。 ---
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