友元 笔记

C++是面向对象的，目的之一：封装

 

封装：

优点之一，就是安全。

缺点：在某些特殊的场合，不是很方便。

 

使用前提：

某个类需要实现某种功能，但是这个类自身，因为各种原因，无法自己实现。

需要借助于“外力”才能实现。

一、友元的两种使用形式

友元函数、友元类。

（1）友元函数：

使用全局函数作为友元函数

需求：

计算机和计算机的升级

 

Computer.h

#pragma once

#include <string>

 

class Computer

{

public:

    Computer();

 

    // 使用全局函数作为友元函数

    friend void upgrade(Computer* computer);

 

    std::string description();

 

private:

    std::string cpu; //CPU芯片

};

 

Computer.cpp

#include "Computer.h"

#include <sstream>   

 

Computer::Computer()

{

    cpu = "i7";

}

 

std::string Computer::description()

{

    std::stringstream  ret;

    ret << "CPU:" << cpu;

    return ret.str();

}

 

main.cpp

#include <stdio.h>

#include <iostream>

#include <Windows.h>

 

#include "Computer.h"

 

void upgrade(Computer* computer) {

    computer->cpu = "i9";  //直接访问对象的私有数据成员！！！

}

 

int main(void) {

    Computer shanxing;

    std::cout << shanxing.description() << std::endl;

   

    upgrade(&shanxing);

 

    std::cout << shanxing.description() << std::endl;

 

    system("pause");

    return 0;

}

 

使用类的成员函数作为友元函数

Computer.h

#pragma once

#include <string>

 

// class ComputerService;

// 仅仅声明ComputerService不够，需要包含头文件

#include "ComputerService.h"

 

 

class Computer

{

public:

    Computer();

 

    // 使用全局函数作为友元函数

    friend void upgrade(Computer* computer);

 

    // 使用类的成员函数，作为友元函数

    friend void ComputerService::upgrade(Computer* comptuer);

 

    std::string description();

 

private:

    std::string cpu; //CPU芯片

};

 

Computer.cpp

不变

#include "Computer.h"

#include <sstream>   

 

Computer::Computer()

{

    cpu = "i7";

}

 

std::string Computer::description()

{

    std::stringstream  ret;

    ret << "CPU:" << cpu;

    return ret.str();

}

 

ComputerService.h

#pragma once

 

class Computer;

 

class ComputerService

{

public:

    void upgrade(Computer* computer);

};

 

ComputerService.cpp

#include "ComputerService.h"

#include "Computer.h"

 

void ComputerService::upgrade(Computer* computer) {

    computer->cpu = "i9";

}

 

main.cpp

#include <stdio.h>

#include <iostream>

#include <Windows.h>

 

#include "Computer.h"

#include "ComputerService.h"

 

int main(void) {

    Computer shanxing;

    ComputerService service;

 

    std::cout << shanxing.description() << std::endl;

   

    service.upgrade(&shanxing);

 

    std::cout << shanxing.description() << std::endl;

 

    system("pause");

    return 0;

}

 

功能上，这两种形式，都是相同，应用场合不同。

一个是，使用普通的全局函数，作为自己的朋友，实现特殊功能。

一个是，使用其他类的成员函数，作为自己的朋友，实现特殊功能。

友元类

为什么要使用友元类

一个独立的咨询师， 给其他企业做服务时，这个咨询师作为企业的“友元函数”即可。

 

一个大型的咨询服务公司，比如IBM（IT事务）, 普华永道（会计事务），给其他企业做服务时，使用友元函数就不是很方便了，因为需要设计很多友元函数，不方便。

 

解决方案：使用“友元类”

 

友元类的作用

如果把A类作为B类的友元类，

那么A类的所有成员函数【在A类的成员函数内】，就可以直接访问【使用】B类的私有成员。

即，友元类可以直接访问对应类的所有成员！！！

 

实例：

Computer.h

#pragma once

#include <string>

 

class ComputerService;

 

class Computer

{

public:

    Computer();

    std::string description();

 

private:

    std::string cpu; //CPU芯片

 

    // 友元类

    friend class ComputerService;

};

 

Computer.cpp

#include "Computer.h"

#include <sstream>   

 

Computer::Computer()

{

    cpu = "i7";

}

 

std::string Computer::description()

{

    std::stringstream  ret;

    ret << "CPU:" << cpu;

    return ret.str();

}

 

ComputerService.h

#pragma once

 

class Computer;

 

class ComputerService

{

public:

    void upgrade(Computer* computer);

    void clean(Computer* computer); //计算机清理

    void kill(Computer* computer);  //杀毒

};

 

ComputerService.cpp

#include "ComputerService.h"

#include "Computer.h"

#include <iostream>

 

void ComputerService::upgrade(Computer* computer) {

    computer->cpu = "i9";

}

 

void ComputerService::clean(Computer* computer)

{

    std::cout << "正在对电脑执行清理[CPU:"

               << computer->cpu << "]..."

               << std::endl;

}

 

void ComputerService::kill(Computer* computer)

{

    std::cout << "正在对电脑执行杀毒[CPU:"

         << computer->cpu << "]..."

         << std::endl;

}

 

main.cpp

#include <stdio.h>

#include <iostream>

#include <Windows.h>

 

#include "Computer.h"

#include "ComputerService.h"

 

int main(void) {

    Computer shanxing;

    ComputerService service;

 

    std::cout << shanxing.description() << std::endl;

     

    service.upgrade(&shanxing);

    service.clean(&shanxing);

    service.kill(&shanxing);

 

    std::cout << shanxing.description() << std::endl;

 

    system("pause");

    return 0;

}

 

使用注意

友元类，和友元函数，使用friend关键字进行声明即可，与访问权限无关，

所以，可以放在private/pulic/protected任意区域内。