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C++友元

友元

只有本类中的成员函数可以访问本类的私有成员,阻止其他访问,但在某些情况下。我们要访类的私有成员,如果把私有成员定义为共有的话,就破坏了类的隐藏性,这是我们就用到了友元。

友元(friend)机制可以允许类外的函数和其他类访问本类的私有成员。

友元在类中声明,以关键字firend开始,可以在类中任意位置声明。友元函数虽然定义在类内,但其并不是类成员,所以其不受publicprotectedprivate的影响.

友元函数

将非成员函数声明为友元函数

友元函数是不在类中的函数,但是可以访问类内的所有成员的函数。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class A {
	private :
		int x;
		friend void query_pri(A a);	//在private里定义的友元函数 
		
	public :
		friend void query_pub(A a);	//在public里定义的友元函数 
		
		A(int a = 0) : x(a) {}
	protected :
		friend void query_pro(A a);	//在protected里定义的友元函数 
		
};

//注意,三个query函数不是类成员函数

void query_pri(A a) {
	printf("%d\n", a.x);
}

void query_pro(A a) {
	printf("%d\n", a.x);
}

void query_pub(A a) {
	printf("%d\n", a.x);
}

int main() {
	A a(10);
	query_pub(a);
	query_pro(a);
	query_pri(a);
	//三个函数都可以执行,说明友元函数不受在类中定义位置的影响
	
	//说明友元函数不是类成员函数 
	 
	return 0;
}

注意:友元函数不同于类的成员函数,在友元函数中不能直接访问类的成员,必须要通过对象访问。

例如,我们把query_pub函数改为这样

void query_pub() {
	printf("%d\n", x);
}

就会报错。

之前提到过,成员函数会自动隐式的增加this指针,来访问对象的成员,但三个query函数不是类成员函数,没有this指针,这样编译器就不知道使用哪个对象,所以必须通过参数传递对象,并在访问时说明对象。

将其他类的成员函数声明成友元函数

友元函数不仅可以使非成员函数,也可以是另一个类的成员函数。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class B;    //注意这里

class A {
	public :
		void query(B oth);
};

class B {
	private :
		int b;
	public :
		B(int x) : b(x) {}
		friend void A::query(B oth);
};

void A::query(B oth) {
	printf("%d", oth.b);
}

int main() {
	B b(10);
	A a;
	a.query(b);
	return 0;
}

输出:

10

这段代码里注意两点

  1. 程序中对B类提前进行了声明,因为在B类定义之前就用到了它,就像如果要使用一个变量时要提前声明一样。
  2. query函数的声明和实现被分开,把query放在了B类的后面,因为在query中用到了B中的成员,若不提前声明B,就不能确定B类中是否拥有该成员,就会报错。

一个函数可以被多个类声明为友元函数,可以访问多个类的privateprotected成员。

友元类

类也可以被声明为友元,友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数,可以访问另一个类中的protectedprivate成员。

格式:

friend class class_name

如将B声明为A的友元,那B中的所有成员函数都是类A的友元函数,可以访问A中的所有成员。
如:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class A {
	private :
		int x, y;
	public :
		friend class B;
		A(int a = 10, int b = -20) : x(a), y(b) {};
};

class B {
	public:	
		void print(A a) {
			printf("%d\n", a.x);
		}
		void print_abs(A a) {
			printf("%d\n", abs(a.y));
		}
};

int main() {
	A a;
	B b;
	b.print(a), b.print_abs(a);
	return 0;
}

使用友元类时注意:

  • 友元关系不能被继承。
  • 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。
  • 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声明
posted @ 2019-04-27 17:22  Chrety  阅读(138)  评论(0编辑  收藏