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C++笔记 友元函数 友元类

 友元函数 友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。



       它是定义在类外的普通函数,它不属于任何类,但需要在类的定义中加以声明,声明时只需在友元的名称前加上关键字friend,其格式如下:
       friend 类型 函数名(形式参数)

1、为什么要使用友元函数

1.1  出现背景

在实现类之间数据共享时,减少系统开销,提高效率。如果类A中的函数要访问类B中的成员(例如:智能指针类的实现),那么类A中该函数要是类B的友元函数。
具体来说:为了使其他类的成员函数直接访问该类的私有变量。即:允许外面的类或函数去访问类的私有变量和保护变量,从而使两个类共享同一函数。

友元函数的声明可以放在类的私有部分,也可以放在公有部分,它们是没有区别的,都说明是该类的一个友元函数。  

一个函数可以是多个类的友元函数,只需要在各个类中分别声明。

友元函数的调用与一般函数的调用方式和原理一致。

实际上具体大概有下面两种情况需要使用友元函数:

(1)运算符重载的某些场合需要使用友元。

(2)两个类要共享数据的时候。

1.2   使用友元函数的优缺点

优点:能够提高效率,表达简单、清晰。

缺点:友元函数破环了封装机制,尽量不使用成员函数,除非不得已的情况下才使用友元函数。

2.友元函数的使用

2.1友元函数的参数:

因为友元函数没有this指针,则参数要有三种情况:

要访问非static成员时,需要对象做参数;

要访问static成员或全局变量时,则不需要对象做参数;

如果做参数的对象是全局对象,则不需要对象做参数;

2.2友元函数的位置

因为友元函数是类外的函数,所以它的声明可以放在类的私有段或公有段且没有区别。

2.3友元函数的调用

可以直接调用友元函数,不需要通过对象或指针

2.4友元函数的分类:

根据这个函数的来源不同,可以分为三种方法:

普通函数友元函数:

目的:使普通函数能够访问类的友元

语法

声明: friend + 普通函数声明

friend void visited();//无形参
friend void printData(Gril &object); //有形参

实现位置:可以在类外或类中

实现代码:与普通函数相同

调用:类似普通函数,直接调用

 2、友元类 


       友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数,都可以访问另一个类中的隐藏信息(包括私有成员和保护成员)。       
       当希望一个类可以存取另一个类的私有成员时,可以将该类声明为另一类的友元类。定义友元类的语句格式如下:
       friend class 类名;
       其中:friend和class是关键字,类名必须是程序中的一个已定义过的类。

友元函数的使用实例

/*  2022  04   06  */

//  友元函数 : 友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数
//  友元函数不属于类,在类外部实现时不要添加类名限定
//  友元函数在内部申明,外部实现时不需要添加 friend 关键字
/*  C++友元  */
// 友元函数
// 友元类

// 1、友元函数
// 1.1   普通函数成为友元函数
//在类中加上  friend  声明即可


// 1.2   以另一个类的成员函数成为友元函数



//  友元的作用是提高了程序的运行效率
// (即减少了类型检查和安全性检查等都需要时间开销)
//  但它破坏了类的封装性和隐藏性,使得非成员函数可以访问类的私有成员。




#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Gril
{

public:
	void print()
	{
	
		cout << "name=" << name <<"\t"<< "age=" << age << endl;
	
	}
	// 1.1   普通函数成为友元函数
	friend void visited();//无形参
	friend void printData(Gril &object); //有形参

	 


protected:  
	string name="baby";  //默认属性


private:
	int age=18;//默认属性

};



//友元函数的作用,提供一个场所     给予  对象打破权限的功能
void visited()
{

	//cout << "name=" << name << "\t" << "age=" << age << endl;  报错
	Gril xmm;
	cout << xmm.name << "\t" << xmm.age << endl;
}


void printData(Gril &object)
{

	cout << object.name << "\t" << object.age << endl;

}



// 1.2   以另一个类的成员函数成为友元函数
/*   以A类和B类为例    */


/*  B类的成员函数是A的友元函数*/

class B
{
public:
	void printB();
protected:

private:
};

class A
{
public:
	friend void B::printB();
	void printa()
	{
		cout << "a" << endl;
	}
protected:
	void printA()
	{
		cout << "A" << endl;
	}
private:
	void printAA()
	{
		cout << "AA" << endl;
	}
};







 // 放在类外部实现函数
void B::printB()
{

	A a;
	a.printa();
	a.printA();
	a.printAA();

}



int main() 
{

	Gril xm;//对象小美
	xm.print();
	visited();
	printData(xm);






	//  构造对象 b
	B b;
	b.printB();
	system("pause");
	return 0;



}

 

 

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