C++之友元：友元函數(shù)和友元類詳解
一、友元介紹
我們知道，類的成員函數(shù)可以訪問同類的其他成員函數(shù)，包括公有、私有和保護成員。而類的外部函數(shù)只能訪問類的公有成員。
友元是一種允許非類成員函數(shù)訪問類的非公有成員的一種機制。
可以把一個函數(shù)指定為類的友元，也可以把整個類指定為另一個類的友元。
友元函數(shù)
友元類
二、友元函數(shù)
友元函數(shù)在類作用域外定義，但它需要在類體中進行說明
為了與該類的成員函數(shù)加以區(qū)別，定義的方式是在類中用關(guān)鍵字friend說明該函數(shù)，格式如下：
friend 類型 友元函數(shù)名(參數(shù)表);
友元的作用在于提高程序的運行效率
友元函數(shù)注意事項：
1、友元函數(shù)不是類的成員函數(shù)，在函數(shù)體中訪問對象的成員，必須用對象名加運算符“.”加對象成員名。但友元函數(shù)可以訪問類中的所有成員（公有的、私有的、保護的），一般函數(shù)只能訪問類中的公有成員。
2、友元函數(shù)不受類中的訪問權(quán)限關(guān)鍵字限制，可以把它放在類的公有、私有、保護部分，但結(jié)果一樣。
3、某類的友元函數(shù)的作用域并非該類作用域。如果該友元函數(shù)是另一類的成員函數(shù)，則其作用域為另一類的作用域，否則與一般函數(shù)相同。
4、友元函數(shù)破壞了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計類的封裝性，所以友元函數(shù)如不是必須使用，則盡可能少用。或者用其他手段保證封裝性。
#include <math.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
friend double Distance(const Point &p1, const Point &p2);
public:
Point(int x, int y);
private:
int x_;
int y_;
};
Point::Point(int x, int y) : x_(x), y_(y)
{
}
double Distance(const Point &p1, const Point &p2)
{
double dx = p1.x_ - p2.x_;
double dy = p1.y_ - p2.y_;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
int main(void)
{
Point p1(3, 4);
Point p2(6, 9);
cout << Distance(p1, p2) << endl;
return 0;
}
程序中Distance 是Point類的友元函數(shù)，可以訪問類的私有數(shù)據(jù)成員。
三、友元類
如果某類B的成員函數(shù)會頻繁的存取另一個類A的數(shù)據(jù)成員, 而A的數(shù)據(jù)成員的Private/Protectd限制造成B存取的麻煩, B只能通過A的Public的成員函數(shù)進行間接存取
把B做成A類的友元類,即A類向B類開放其Private/Protectd內(nèi)容, 讓B直接存取
友元類：一個類可以作另一個類的友元
友元類的所有成員函數(shù)都是另一個類的友元函數(shù)
友元類的聲明：
friend class 類名;
友元類注意事項：
1、友元關(guān)系是單向的
2、友元關(guān)系不能被傳遞
3、友元關(guān)系不能被繼承
TeleController.h ：
#ifndef _TELE_CONTROLLER_H_
#define _TELE_CONTROLLER_H_
class Television;
class TeleController
{
public:
void VolumeUp(Television &tv);
void VolumeDown(Television &tv);
void ChanelUp(Television &tv);
void ChanelDown(Television &tv);
};
#endif // _TELE_CONTROLLER_H_
TeleController.cpp ：
#include "TeleController.h"
#include "Television.h"
void TeleController::VolumeUp(Television &tv)
{
tv.volume_ += 1;
}
void TeleController::VolumeDown(Television &tv)
{
tv.volume_ -= 1;
}
void TeleController::ChanelUp(Television &tv)
{
tv.chanel_ += 1;
}
void TeleController::ChanelDown(Television &tv)
{
tv.volume_ -= 1;
}
Television.h：
#ifndef _TELEVISION_H_
#define _TELEVISION_H_
class TeleController;
class Television
{
friend class TeleController;
public:
Television(int volume, int chanel);
private:
int volume_;
int chanel_;
};
#endif // _TELEVISION_H_
Television.cpp：
#include "Television.h"
Television::Television(int volume, int chanel) : volume_(volume), chanel_(chanel)
{
}
main.cpp：
#include "Television.h"
#include "TeleController.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
Television tv(1, 1);
TeleController tc;
tc.VolumeUp(tv);
return 0;
}
將TeleController 類作為Television類的友元類，這樣TeleController 類的成員函數(shù)就都可以訪問Television類的所有成員，包括私有。
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