C++中友元的詳解及其作用介紹

更新時(shí)間：2021年09月07日 11:08:27 作者：我是小白呀

這篇文章主要介紹了C++中友元的詳解及其作用介紹，本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

概述

類(lèi)的友元函數(shù) (friend) 是定義在類(lèi)外部, 但是有權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)的所有私有 (private) 成員和保護(hù) (protected) 成員.

在這里插入圖片描述

友元

我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下公有成員和私有成員的概念:

公有成員 (public) : 在類(lèi)外可以訪(fǎng)問(wèn)
私有成員 (private): 只有本類(lèi)中的函數(shù)可以訪(fǎng)問(wèn)

友元 (friend) 可以訪(fǎng)問(wèn)與其有好友關(guān)系的類(lèi)中的私有成員 (有限制的共享).

友元包括友元函數(shù)和友元類(lèi):

友元函數(shù): 如果在本類(lèi)以外的其他地方定義的函數(shù), 在類(lèi)體重用 friend 進(jìn)行聲明. 此函數(shù)就稱(chēng)為本類(lèi)的有元函數(shù), 友元函數(shù)可以訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)類(lèi)中的私有成員
友元類(lèi): 類(lèi) A 將另一個(gè)類(lèi) B 聲明為其友元類(lèi), 友元類(lèi) B 中的所有函數(shù)都是 A 類(lèi)的友元函數(shù), 可以訪(fǎng)問(wèn) A 類(lèi)中的所有成員

普通的友元函數(shù)

Time 類(lèi):

#ifndef PROJECT2_TIME_H
#define PROJECT2_TIME_H

class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    Time();
    Time(int, int, int);
    friend void display(Time &);  // display是Time類(lèi)的friend函數(shù)
};

#endif //PROJECT2_TIME_H

Time.cpp:

#include <iostream>
#include "Time.h"
using namespace std;

Time::Time() : hour(0), minute(0), second(0) {}

Time::Time(int h, int m, int s) : hour(h), minute(m), second(s) {}

void display(Time &t) {
	// display不是Time類(lèi)的成員函數(shù), 但是可以引用Time中的私有成員
    cout << t.hour << ":" << t.minute << ":" << t.second << endl;
}

main:

#include "Time.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    Time t1(8, 8, 8);
    display(t1);

    return 0;
}

友元成員函數(shù)

Time 類(lèi):

#ifndef PROJECT2_TIME_H
#define PROJECT2_TIME_H

class Date;  // 對(duì)Date類(lèi)進(jìn)行提前引用聲明
class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    Time();
    Time(int, int, int);
    void display(Date &d);
};

#endif //PROJECT2_TIME_H

Date 類(lèi):

#ifndef PROJECT2_DATE_H
#define PROJECT2_DATE_H

#include "Time.h"

class Date {
private:
    int year, month, day;
public:
    Date(int, int, int);
    friend void Time::display(Date &d);
};

#endif //PROJECT2_DATE_H

Time.cpp:

#include <iostream>
#include "Time.h"
#include "Date.h"
using namespace std;

Time::Time() : hour(0), minute(0), second(0) {}

Time::Time(int h, int m, int s) : hour(h), minute(m), second(s) {}

void Time::display(Date &d) {
    cout << d.year << "年" << d.month << "月" << d.day << "日" <<endl;
    cout << hour << ":" << minute << ":" << second << endl;
}

main:

#include "Time.h"
#include "Date.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    Time t1(8, 8, 8);
    Date d1(2021, 5, 6);
    t1.display(d1);

    return 0;
}

輸出結(jié)果:

2021年5月6日
8:8:8

我們可以發(fā)現(xiàn) display 不是 Date 類(lèi)的成員函數(shù), 但是可以引用 Date 中的私有成員.

友元類(lèi)

Time 類(lèi):

#ifndef PROJECT2_TIME_H
#define PROJECT2_TIME_H

class Date;  // 對(duì)Date類(lèi)進(jìn)行提前引用聲明
class Time {
private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
public:
    Time();
    Time(int, int, int);
    void display(Date &d);
};

#endif //PROJECT2_TIME_H

Date 類(lèi):

#ifndef PROJECT2_DATE_H
#define PROJECT2_DATE_H

#include "Time.h"

class Date {
private:
    int year, month, day;
public:
    Date(int, int, int);
    friend class Time;  // 友元類(lèi)
};

#endif //PROJECT2_DATE_H

總結(jié)

如果在本類(lèi)以外的地方定義了一個(gè)函數(shù)在類(lèi)體中用 friend 對(duì)其進(jìn)行聲明, 此函數(shù)就稱(chēng)為本類(lèi)的友元函數(shù)
友元函數(shù)可以訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)類(lèi)中的私有成員
友元函數(shù)可以是不屬于任何類(lèi)的非成員函數(shù), 也可以是其他類(lèi)的成員函數(shù)
一個(gè)函數(shù)可以被多個(gè)類(lèi)聲明為 friend, 這樣就可以引用多個(gè)類(lèi)中的私有數(shù)據(jù).

友元的性質(zhì):