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C++中友元是什么意思

发表于:2024-10-19 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年10月19日,这篇文章将为大家详细讲解有关C++中友元是什么意思,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。一.友元函数友元函数可以是普通函数或者类成员函数。先看普通函数声明为
千家信息网最后更新 2024年10月19日C++中友元是什么意思

这篇文章将为大家详细讲解有关C++中友元是什么意思,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

    一.友元函数

    友元函数可以是普通函数或者类成员函数。

    先看普通函数声明为友元函数:

    如下所示:

    #include #include using namespace std;class Point{    //普通函数声明为类的友元函数        friend double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2);public:        Point(double x=0, double y=0)                :_x(x), _y(y)        {}        double getPointXAxis() const { return this->_x; }        double getPointYAxis() const { return this->_y; }private:        double _x;        double _y;};//计算两点的距离double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2){        return sqrt(  pow((pnt1._x - pnt2._x), 2) + pow((pnt1._y - pnt2._y), 2)   );}int main(){        Point point1(1.1,2.2);        Point point2(3.3, 4.4);        cout << TwoPointsDistant(point1, point2) << endl;        system("pause");        return 0;}

    这里说明一点:TwoPointsDistant()函数必须在Point类的定义下面,至于原因,很简单,你若放在Point上面,Point的数据成员_x和_y都没定义呢,你用个锤子。

    再看类成员函数声明为友元函数:

    还以上面的类为例,现在加一个_PointMove_类,它有一个成员函数_PointAxisAddOne,_作用是将点的坐标都加1。如下:

    class PointMove{public:        void PointAxisAddOne(Point& pnt);};

    这里就出现了一个问题:_Point_和_PointMove_哪个放在前面?先给出答案,应该把_PointMove_放在前面,并且是必须的,如下:

    class Point;//前向声明Pointclass PointMove{public:        void PointAxisAddOne(Point& pnt);};class Point{    //普通函数声明为类的友元函数        friend double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2);    //类成员函数声明为友元        friend void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt);    /*这里同前*/};//类成员函数的定义void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt){        pnt._x = pnt._x + 1;        pnt._y = pnt._y + 1;}

    这里注意,对于类的成员函数,声明为其他类的友元函数时需要加上类的作用域,即指出该函数属于哪个类。如上面的_PointMove::_。

    同时,需要说明的是,PointAxisAddOne()函数的定义是必须放在Point类定义后面的,这和普通函数的道理是一样的。

    最后说明

    1.一个函数Func被声明为类A的友元函数,那么是不能直接使用this指针来访问类A的数据成员的(当然,若Func是类B的成员函数,它可以通过this访问类B的数据成员),这和成员函数不同。

    2.一个函数Func为什么要声明为某个类A的友元,就是因为函数的参数类型为类A类型,我想访问这个类对象的数据成员,所以被声明为类A的友元函数的参数类型必定为类A,如friend Func(A& obj);

    二.友元类

    若是将一个类C都声明为另一个类A的友元类,则类C中的成员函数均可访问类A中的私有数据成员。如下:

    class Point{    //友元类    friend class PointInfo;    ...}class PointInfo{public:        //打印点所处象限        void PrintQuadrant(const Point& pnt) const        {                if (pnt._x > 0 && pnt._y > 0)                        cout << "点"<<"(" << pnt._x << "," << pnt._y<<")" <<"处于第一象限" << endl;        }};

    当然,你也可以把_PointInfo_写在_Point_前,只是函数_PrintQuadrant()_的定义就不能在类内实现了,只能在_Point_后实现,原因和前面一样,不再赘述。

    三.完整示例:

    #include #include using namespace std;class Point;class PointMove{public:        void PointAxisAddOne(Point& pnt);};class PointInfo{public:        //打印点所处象限        void PrintQuadrant(const Point& pnt) const;};class Point{        friend class PointInfo;        friend double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2);        friend void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt);public:        Point(double x=0, double y=0)                :_x(x), _y(y)        {}        double getPointXAxis() const { return this->_x; }        double getPointYAxis() const { return this->_y; }        void PrintAxis(const Point& pnt) const        {        }private:        double _x;        double _y;};//打印点所处象限void PointInfo::PrintQuadrant(const Point& pnt) const{        if (pnt._x > 0 && pnt._y > 0)        cout << "点"<<"(" << pnt._x << "," << pnt._y<<")" <<"处于第一象限" << endl;}void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt){        pnt._x = pnt._x + 1;        pnt._y = pnt._y + 1;}double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2){        return sqrt(  pow((pnt1._x - pnt2._x), 2) + pow((pnt1._y - pnt2._y), 2)   );}int main(){        Point point1(1.1,2.2);        Point point2(3.3, 4.4);        cout << TwoPointsDistant(point1, point2) << endl;        PointInfo pf;        pf.PrintQuadrant(point1);        system("pause");        return 0;}

    VS2015打印结果:

    四.同一个类(class)的类对象(object)互为友元

    还以上面给出的例子为基础,现在在_Point_类加一个成员函数func(const Point& pnt),它返回点的x轴和y轴的和。如下所示。

    class Point{    /*这里同上*/        double func(const Point& pnt)        {                return pnt._x + pnt._y;        }private:        double _x;        double _y;};

    现在我生成两个对象,并作如下操作:

            Point point1(1.1,2.2);        Point point2(3.3, 4.4);        cout << point1.func(point2) << endl;

    最后的结果是打印出7.7。看到这里不知道你有没有疑问:为什么可以通过point1直接访问point2的私有数据成员,而没有将func()声明为友元函数?侯捷老师是这么解释的:相同class的各个objects之间互为友元。

    所以对于一个类A,若有一个成员函数Fun(A& arg),可以通过arg直接访问A的私有数据成员。

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