C++之友元：友元函數(shù)和友元類詳解

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點擊：次

一、友元介紹
我們知道，類的成員函數(shù)可以訪問同類的其他成員函數(shù)，包括公有、私有和保護(hù)成員。而類的外部函數(shù)只能訪問類的公有成員。

友元是一種允許非類成員函數(shù)訪問類的非公有成員的一種機(jī)制。
可以把一個函數(shù)指定為類的友元，也可以把整個類指定為另一個類的友元。

友元函數(shù)
友元類

二、友元函數(shù)
友元函數(shù)在類作用域外定義，但它需要在類體中進(jìn)行說明
為了與該類的成員函數(shù)加以區(qū)別，定義的方式是在類中用關(guān)鍵字friend說明該函數(shù)，格式如下：

friend 類型友元函數(shù)名(參數(shù)表);
友元的作用在于提高程序的運(yùn)行效率

友元函數(shù)注意事項：
1、友元函數(shù)不是類的成員函數(shù)，在函數(shù)體中訪問對象的成員，必須用對象名加運(yùn)算符“.”加對象成員名。但友元函數(shù)可以訪問類中的所有成員（公有的、私有的、保護(hù)的），一般函數(shù)只能訪問類中的公有成員。

2、友元函數(shù)不受類中的訪問權(quán)限關(guān)鍵字限制，可以把它放在類的公有、私有、保護(hù)部分，但結(jié)果一樣。

3、某類的友元函數(shù)的作用域并非該類作用域。如果該友元函數(shù)是另一類的成員函數(shù)，則其作用域為另一類的作用域，否則與一般函數(shù)相同。

4、友元函數(shù)破壞了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計類的封裝性，所以友元函數(shù)如不是必須使用，則盡可能少用?；蛘哂闷渌侄伪ＷC封裝性。

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
    friend double Distance(const Point &p1, const Point &p2);
public:
    Point(int x, int y);
private:
    int x_;
    int y_;
};
Point::Point(int x, int y) : x_(x), y_(y)
{
}
double Distance(const Point &p1, const Point &p2)
{
    double dx = p1.x_ - p2.x_;
    double dy = p1.y_ - p2.y_;
    return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
int main(void)
{
    Point p1(3, 4);
    Point p2(6, 9);
    cout << Distance(p1, p2) << endl;
    return 0;
}

程序中Distance 是Point類的友元函數(shù)，可以訪問類的私有數(shù)據(jù)成員。

三、友元類
如果某類B的成員函數(shù)會頻繁的存取另一個類A的數(shù)據(jù)成員, 而A的數(shù)據(jù)成員的Private/Protectd限制造成B存取的麻煩, B只能通過A的Public的成員函數(shù)進(jìn)行間接存取
把B做成A類的友元類,即A類向B類開放其Private/Protectd內(nèi)容, 讓B直接存取
友元類：一個類可以作另一個類的友元
友元類的所有成員函數(shù)都是另一個類的友元函數(shù)
友元類的聲明：
friend class 類名;

友元類注意事項：
1、友元關(guān)系是單向的
2、友元關(guān)系不能被傳遞
3、友元關(guān)系不能被繼承

TeleController.h ：

復(fù)制代碼代碼如下:

#ifndef  _TELE_CONTROLLER_H_
#define _TELE_CONTROLLER_H_
class Television;
class TeleController
{
public:
    void VolumeUp(Television &tv);
    void VolumeDown(Television &tv);
    void ChanelUp(Television &tv);
    void ChanelDown(Television &tv);
};
#endif // _TELE_CONTROLLER_H_ 

TeleController.cpp ：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include "TeleController.h"
#include "Television.h"
void TeleController::VolumeUp(Television &tv)
{
    tv.volume_ += 1;
}
void TeleController::VolumeDown(Television &tv)
{
    tv.volume_ -= 1;
}
void TeleController::ChanelUp(Television &tv)
{
    tv.chanel_ += 1;
}
void TeleController::ChanelDown(Television &tv)
{
    tv.volume_ -= 1;
} 

Television.h：

復(fù)制代碼代碼如下:

#ifndef _TELEVISION_H_
#define _TELEVISION_H_
class TeleController;
class Television
{
    friend class TeleController;
public:
    Television(int volume, int chanel);
private:
    int volume_;
    int chanel_;
};
#endif // _TELEVISION_H_

Television.cpp：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include "Television.h"
Television::Television(int volume, int chanel) : volume_(volume), chanel_(chanel)
{
} 

main.cpp：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include "Television.h"
#include "TeleController.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
    Television tv(1, 1);
    TeleController tc;
    tc.VolumeUp(tv);
    return 0;
}

將TeleController 類作為Television類的友元類，這樣TeleController 類的成員函數(shù)就都可以訪問Television類的所有成員，包括私有。

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