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，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类的友元函数。 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(即减少了类型和安全性检查及调用的时间开销)，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。
友元可以是一个函数，该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类，该类被称为友元类。
一 同类对象间无私处
MyString::MyString(const MyString & other)
{
int len = strlen(other._str);
this->_str = new char[len+1];
strcpy(this->_str,other._str);
}
二 异类对象间有友元
友元目的本质，是让其它不属于本类的成员(全局函数，其它类的成员函数)，成为类的成员而具备了本类成员的属性。
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);
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。
全局函数作友元函数
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point
{
public:
Point(double xx, double yy)
{
x = xx;
y = yy;
}
void Getxy();
friend double Distance(Point &a, Point &b);
private:
double x, y;
};
void Point::Getxy()
{
cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
}
double Distance(Point &a, Point &b)
{
double dx = a.x - b.x;
double dy = a.y - b.y;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
int main(void)
{
Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);
p1.Getxy();
p2.Getxy();
double d = Distance(p1, p2);
cout << "Distance is" << d << endl;
return 0;
}
类成员函数作友元函数
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point;//前向声明
//由于ManagePoint中的函数需要作为Point中的友元函数中，故ManagePoint需要先定义
class ManagePoint
{
public:
double Distance(Point &a, Point &b);
};
/*
若放在这里会报错
double ManagePoint::Distance(Point &a, Point &b)
{
double dx = a.x - b.x;
double dy = a.y - b.y;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
*/
class Point
{
public:
Point(double xx, double yy)
{
x = xx;
y = yy;
}
void Getxy();
////将一个类的成员函数作为另一个类的友元函数时，函数名应该用该函数所属的类名字加以限定。
friend double ManagePoint::Distance(Point &a, Point &b);
private:
double x, y;
};
//这里引用了类Point的私有成员x和y，故需要放在类Point的定义之后(若放在ManagePoint和Point之间，会报错)
double ManagePoint::Distance(Point &a, Point &b)
{
double dx = a.x - b.x;
double dy = a.y - b.y;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
void Point::Getxy()
{
cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;
}
int main(void)
{
Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);
p1.Getxy();
p2.Getxy();
ManagePoint mp;
double d=mp.Distance(p1,p2);
cout << "Distance is" << d << endl;
return 0;
}
说明：关于前向声明
前向声明，是一种不完全型(forward declaration)声明，即只需提供类名(无需提供 类实现)即可。正因为是(incomplete type)功能也很有限:
- 不能定义类的对象。
- 可以用于定义指向这个类型的指针或引用。
- 用于声明(不是定义)，使用该类型作为形参类型或者函数的返回值类型。
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。定义 友元类的语句格式如下:
friend class 类名;
其中:friend 和 class 是关键字，类名必须是程序中的一个已定义过的类。
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。
class A
{
public:
inline void Test()
{
}
private:
int x, y;
friend Class B;
};
class B
{
public:
inline void Test()
{
A a;
printf("x=%d,y=%d".a.x, a.y);
}
}
注意：这里友元类放置的位置没有严格要求，相比于类类成员函数作友元函数。
论友元
声明位置
友元声明以关键字 friend 开始，它只能出现在类定义中。因为友元不是授权类的成员， 所以它不受其所在类的声明区域 public private 和 protected 的影响。通常我们选择把所有友元声明组织在一起并放在类头之后.
友元的利弊
友元不是类成员，但是它可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运行效率， 但是，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。不过，类的访问权限确实在某些应用场合显得有些呆板，从而容忍了友元这一特别语法现象。
注意事项
(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
网友评论