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C++友元函数和友元类的使用详解

目录
  • 1、友元函数是什么?
  • 2、友元函数的关键字friend
    • 2.1、class外定义的函数在某个class中说明为这个类的友元函数
    • 2.2、将其他类的成员函数声明为友元函数
  • 3、友元类
    • 总结

      1、友元函数是什么?

      首先,得有个比较总体的认识,我个人认为友元函数是一个补丁。

      在 C++ 中,一个类中可以有 public、protected、private 三种属性的成员,通过对象可以访问 public 成员,只有本类中的函数可以访问本类的 private 成员。

      但是c++中依旧保留了,独立的函数,也就是不依赖某个class存在(你可以理解为c中的函数),如果此时我们函数需要调用某一个class中定义的变量,这时就无法实现这个功能。所以友元函数或友元类就出现了,专门来打这个补丁。

      小结:友元函数即针对访问某一个class中的成员变量和成员函数。

      2、友元函数的关键字friend

      其中友元函数按照定义或声明的位置来区分,可以分为两种:

      (1):class外定义的函数

      (2):其他类中定义的成员函数

      2.1、class外定义的函数在某个class中说明为这个类的友元函数

      标题看起来有点拗口,但是却很好的解释了,这个友元函数定义和声明的状态?

      闲话少说,直接看代码

      #include <IOStream>
      using namespace std;
      class Student{
      public:
          Student(char *name, int age, float score); //构造函数
      public:
          friend void show(Student *pstu);  //将show()声明为类Student的友元函数
      private:
          char *m_name;
          int m_age;
          float m_score;
      };
      Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
      //非成员函数
      void show(Student *pstu){
          cout<<pstu->m_name<<"的年龄是 "<<pstu->m_age<&lwww.devze.comt;",成绩是 "<<pstu->m_score<<endl;
      }
      int main(){
          Student stu("小明", 15, 90.6);
          show(&stu);  //调用友元函数
          Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
          show(pstu);  //调用友元函数
          return 0;
      }

      友元函数的声明:

      shennd void show(Student *pstu);  //将show()声明为类Student的友元函数

      友元函数的定义:

      void show(Student *pstu){
          cout<<pstu->m_name<<"的年龄是 "编程<<pstu->m_age<<",成绩是 "<<pstu->m_score<<endl;
      }

      注意看,我标红的地方,即友元函数的形参,是class类型的指针。具体函数的代码中,使用指针和->来调用类中的成员函数或成员变量。

      除了上面说的,还有几点需要额外说明

      *1)、友元函数,可以声明在任何位置,public,private,protect,而且都不会影响

      *2)、如果函数不声明为友元函数,但是形参是class类型的指针,则也可以访问其public成员或函数。

      友元函数的调用:

      • 我们在主函数中调用,注意此时的形参,先声明一个实例,然后取这个实1例的地址作为实参,这是因为成员函数在调用时会隐式地增加 this 指针,指向调用它的对象,从而使用该对象的成员;
      • 而 show() 是非成员函数,没有 this 指针,编译器不知道使用哪个对象的成员,要想明确这一点,就必须通过参数传递对象(可以直接传递对象,也可以传递对象指针或对象引用),并在访问成员时指明对象。

      2.2、将其他类的成员函数声明为友元函数

      friend 函数不仅可以是全局函数(非成员函数),还可以是另外一个类的成员函数。请看下面的例子:

      #include <iostream>
      using namespace std;
      class Address;  //提前声明Address类
      //声明Student类
      class Student{
      public:
          Student(char *name, int age, float score);
      public:
          void show(Address *addr);
      private:
          char *m_name;
          int m_age;
          float m_score;
      };
      //声明Address类
      class Address{
      private:
          char *m_province;  //省份
          char *m_city;  //城市
          char *m_district;  //区(市区)
      public:
          Address(char *province, char *city, char *district);
          //将Student类中的成员函数show()声明为友元函数
          friend void Student::show(Address *addr);
      };
      //实现Student类
      Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(agjavascripte), m_score(score){ }
      void Student::show(Address *addr){
          cout<<m_name<<"的年龄是 "<<m_age<<",成绩是 "<<m_score<<endl;
          cout<<"家庭住址:"<<addr->m_province<<"省"<<addr->m_city<<"市"<<addr->m_district<<"区"<<endl;
      }
      //实现Address类
      Address::Address(char *province, char *city, char *district){
          m_province = province;
          m_city = city;
          m_district = district;
      }
      int main(){
          Student stu("小明", 16, 95.5f);
          Address addr("陕php西", "西安", "雁塔");
          stu.show(&addr);
         
          Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
          Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");
          pstu -> show(paddr);
          return 0;
      }
      friend void Student::show(Address *adjavascriptdr);

      这是在Address中声明Student中的show()函数为,Address的友元函数

      3、友元类

      不仅可以将一个函数声明为一个类的“朋友”,还可以将整个类声明为另一个类的“朋友”,这就是友元类。

      友元类中的所有成员函数都是另外一个类的友元函数。

      class Address{
      public:
      Address(char *province, char *city, char *district);
      public:
      //将Student类声明为Address类的友元类
      friend class Student;
      private:
      char *m_province; //省份
      char *m_city; //城市
      char *m_district; //区(市区)
      };

      注意第6行中,定义一个友元类,结构上简单的多,就是在此class中,+一个声明语句即可“friend class Student;

      关于友元,有两点需要说明:

      • 友元的关系是单向的而不是双向的。如果声明了类 B 是类 A 的友元类,不等于类 A 是类 B 的友元类,类 A 中的成员函数不能访问类 B 中的 private 成员。
      • 友元的关系不能传递。如果类 B 是类 A 的友元类,类 C 是类 B 的友元类,不等于类 C 是类 A 的友元类。

      总结

      以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程客栈(www.devze.com)。

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