剖析C++編程中friend關(guān)鍵字所修飾的友元函數(shù)和友元類
在某些情況下,為不是類成員的函數(shù)或單獨(dú)類中的所有函數(shù)授予成員級(jí)別的訪問(wèn)權(quán)會(huì)更方便。僅類實(shí)現(xiàn)器可以聲明其友元。函數(shù)或類不能將其自身聲明為任何類的友元。在類聲明中,使用 friend 關(guān)鍵字和非成員函數(shù)名稱或其他類,以允許其訪問(wèn)你的類的專用和受保護(hù)成員。
語(yǔ)法
friend class-name; friend function-declarator;
友元聲明
如果聲明以前未聲明的友元函數(shù),則該函數(shù)將被導(dǎo)出到封閉非類范圍。
友元聲明中聲明的函數(shù)被視為已使用 extern 關(guān)鍵字聲明。(有關(guān) extern 的詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱靜態(tài)存儲(chǔ)類說(shuō)明符。)
盡管具有全局范圍的函數(shù)可以在其原型之前聲明為友元函數(shù),但是成員函數(shù)在它們的完整類聲明出現(xiàn)前不能聲明為友元函數(shù)。以下代碼演示此失敗的原因:
class ForwardDeclared; // Class name is known. class HasFriends { friend int ForwardDeclared::IsAFriend(); // C2039 error expected };
前面的示例將類名 ForwardDeclared 輸入到范圍中,但是完整的聲明(具體而言,聲明函數(shù) IsAFriend 的部分)是未知的。因此,friend 類中的 HasFriends 聲明會(huì)生成一個(gè)錯(cuò)誤。
若要聲明兩個(gè)互為友元的類,則必須將整個(gè)第二個(gè)類指定為第一個(gè)類的友元。此限制的原因是該編譯器僅在聲明第二個(gè)類的位置有足夠的信息來(lái)聲明各個(gè)友元函數(shù)。
注意
盡管整個(gè)第二個(gè)類必須是第一個(gè)類的友元,但是可以選擇將第一個(gè)類中的哪些函數(shù)作為第二個(gè)類的友元。
友元函數(shù)
friend 函數(shù)是一個(gè)不為類成員的函數(shù),但它可以訪問(wèn)類的私有和受保護(hù)的成員。友元函數(shù)不被視為類成員;它們是獲得了特殊訪問(wèn)權(quán)限的普通外部函數(shù)。友元不在類的范圍內(nèi),除非它們是另一個(gè)類的成員,否則不會(huì)使用成員選擇運(yùn)算符(. 和 –>)調(diào)用它們。 friend 函數(shù)由授予訪問(wèn)權(quán)限的類聲明??蓪?friend 聲明放置在類聲明中的任何位置。它不受訪問(wèn)控制關(guān)鍵字的影響。
以下示例顯示 Point 類和友元函數(shù) ChangePrivate。 friend 函數(shù)可以訪問(wèn)其接受為參數(shù)的 Point 對(duì)象的私有數(shù)據(jù)成員。
// friend_functions.cpp // compile with: /EHsc #include <iostream> using namespace std; class Point { friend void ChangePrivate( Point & ); public: Point( void ) : m_i(0) {} void PrintPrivate( void ){cout << m_i << endl; } private: int m_i; }; void ChangePrivate ( Point &i ) { i.m_i++; } int main() { Point sPoint; sPoint.PrintPrivate(); ChangePrivate(sPoint); sPoint.PrintPrivate(); // Output: 0 1 }
類成員函數(shù)可以聲明為其他類中的友元。請(qǐng)看下面的示例:
// classes_as_friends1.cpp // compile with: /c class B; class A { public: int Func1( B& b ); private: int Func2( B& b ); }; class B { private: int _b; // A::Func1 is a friend function to class B // so A::Func1 has access to all members of B friend int A::Func1( B& ); }; int A::Func1( B& b ) { return b._b; } // OK int A::Func2( B& b ) { return b._b; } // C2248
在前面的示例中,僅為函數(shù) A::Func1( B& ) 授予對(duì)類 B 的友元訪問(wèn)權(quán)限。因此,訪問(wèn)私有成員 _b 在類 Func1 的 A 中是正確的,但在 Func2 中是不正確的。
friend 類是其所有成員函數(shù)都是類的友元函數(shù)的類,即,其成員函數(shù)具有對(duì)類的私有成員和受保護(hù)成員訪問(wèn)權(quán)限。假定類 friend 中的 B 聲明是:
friend class A;
在這種情況下,將為類 A 中所有成員函數(shù)授予對(duì)類 B 的友元訪問(wèn)權(quán)限。以下代碼是友元類的示例:
// classes_as_friends2.cpp // compile with: /EHsc #include <iostream> using namespace std; class YourClass { friend class YourOtherClass; // Declare a friend class public: YourClass() : topSecret(0){} void printMember() { cout << topSecret << endl; } private: int topSecret; }; class YourOtherClass { public: void change( YourClass& yc, int x ){yc.topSecret = x;} }; int main() { YourClass yc1; YourOtherClass yoc1; yc1.printMember(); yoc1.change( yc1, 5 ); yc1.printMember(); }
友元關(guān)系不是相互的,除非如此顯式指定。在上面的示例中,YourClass 的成員函數(shù)無(wú)法訪問(wèn) YourOtherClass 的私有成員。
托管類型不能具有任何友元函數(shù)、友元類或友元接口。
友元關(guān)系不能繼承,這意味著從 YourOtherClass 派生的類不能訪問(wèn) YourClass 的私有成員。友元關(guān)系不可傳遞,因此 YourOtherClass 的友元類無(wú)法訪問(wèn) YourClass 的私有成員。
下圖顯示了 4 個(gè)類聲明:Base、Derived、aFriend 和 anotherFriend。只有類 aFriend 具有對(duì) Base 的私有成員(以及對(duì) Base 可能已繼承的所有成員)的直接訪問(wèn)權(quán)限。
內(nèi)聯(lián)友元定義
可以在類聲明中定義友元函數(shù)。這些函數(shù)是內(nèi)聯(lián)函數(shù),類似于成員內(nèi)聯(lián)函數(shù),其行為就像它們?cè)谒蓄惓蓡T顯示后但在類范圍關(guān)閉前(類聲明的結(jié)尾)被定義時(shí)的行為一樣。
類聲明中定義的友元函數(shù)不被認(rèn)為在封閉類的范圍內(nèi);它們?cè)谖募秶鷥?nèi)。
相關(guān)文章
C++中對(duì)C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體用法的擴(kuò)充
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于C++中對(duì)C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體用法的擴(kuò)充,小編覺(jué)得內(nèi)容挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,具有很好的參考價(jià)值,需要的朋友一起跟隨小編來(lái)看看吧2018-12-12C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的停車場(chǎng)管理系統(tǒng),文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-03-03C++實(shí)現(xiàn)CreatThread函數(shù)主線程與工作線程交互的方法
這篇文章主要介紹了C++實(shí)現(xiàn)CreatThread函數(shù)主線程與工作線程交互的方法,是Windows應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中非常實(shí)用的方法,需要的朋友可以參考下2014-10-10對(duì)比C語(yǔ)言中execv相關(guān)的執(zhí)行文件的三個(gè)函數(shù)
這篇文章主要介紹了對(duì)比C語(yǔ)言中execv相關(guān)的執(zhí)行文件的三個(gè)函數(shù),分別為execv()函數(shù)和execve()函數(shù)以及execvp()函數(shù),需要的朋友可以參考下2015-08-08C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨機(jī),文中示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-01-01OpenCV 視頻中火焰檢測(cè)識(shí)別實(shí)踐
本文主要介紹了OpenCV 視頻中火焰檢測(cè)識(shí)別,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-09-09