C++ 中友元函數(shù)與友元類詳解

總的來(lái)說(shuō)，友元分為兩類：友元函數(shù)與友元類。友元是針對(duì)類而言，它提供了一種非類的成員函數(shù)來(lái)訪問(wèn)類的非公有成員的一種機(jī)制。可以把一個(gè)函數(shù)指定為某類的友元，這個(gè)函數(shù)稱為這個(gè)類的友元函數(shù)。也可以將類A指定為類B的友元，則類A是類B的友元類，類A的所有成員函數(shù)均是類B的友元函數(shù)，均可以訪問(wèn)類B的非公有成員。

        友元函數(shù)的注意事項(xiàng)：

        (1)友元函數(shù)不是類的成員函數(shù)，在函數(shù)體中訪問(wèn)對(duì)象的成員，必須用“對(duì)象名.對(duì)象成員"方式來(lái)訪問(wèn)， 友元函數(shù)可以訪問(wèn)類中的所有成員（公有，私有，保護(hù)），而一般的函數(shù)只能訪問(wèn)類的公有成員。

        (2)友元函數(shù)不受類中的訪問(wèn)權(quán)限關(guān)鍵字的限制，可以將它放在類的公有，私有，保護(hù)部分，結(jié)果均一樣。

        (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?yàn)榱硪活惖淖饔糜颍駝t與一般函數(shù)相同。

        (4)友元函數(shù)破壞了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的封裝特性。所以應(yīng)該盡量少用。

        友元類

        如果某類B的成員函數(shù)會(huì)頻繁地訪問(wèn)類A的數(shù)據(jù)成員，而類A的數(shù)據(jù)成員的private/protected限制造成了類B存取的麻煩，B只能通過(guò)A的Public的成員函數(shù)進(jìn)行間接存取。這種情況下可以將類B作為類A的友元類，即類A向類B提供私有和保護(hù)成員的訪問(wèn)權(quán)限，讓類B可以直接存取。

        友元類中的所有成員函數(shù)均可以看作是另一類的友元函數(shù)。

        友元類的聲明： friend chass 類名;

        下面是友元函數(shù)的例子

        友元函數(shù)可以在類中聲明，聲明時(shí)在函數(shù)前增加friend關(guān)鍵字，然后在類體外定義，也可以直接在類中聲明定義。這兩種方式均可。下面例子中采取的是類中聲明，類體外定義的方式。

class Point 
{ 
  friend double Distance(const Point &p1, const Point &p2); //類體中聲明 
 
public: 
  Point(int x, int y):x_(x), y_(y) 
  {}; 
 
private: 
  int x_; 
  int y_; 
}; 
 
//類體外定義友元函數(shù) 
double Distance(const Point &p1, const Point &p2) 
{ 
  double dx = p1.x_ - p2.x_; //直接訪問(wèn)類的私有成員 
  double dy = p1.y_ - p2.y_; 
  return sqrt(dx*dx+dy*dy); 
} 
 
int main() 
{ 
  Point p1(3,4); 
  Point P2(6,8); 
  cout << Distance(p1,p2) << endl; 
 
  return 0; 
} 

        下面是友元類的例子：      

class Television //電視類 
{ 
  friend class TeleController;//友元類聲明 
   
public: 
  Television(int volume, int chanel): volume_(volume), chanel_(chanel){} 
 
private: 
  int volume_; //音量 
  int chanel_; //頻道 
}; 
 
class TeleController //遙控器類 
{ 
public: //類中的每個(gè)成員函數(shù)都是電視類的友元函數(shù)，都可以訪問(wèn)電視類的私有數(shù)據(jù)成員 
  void VolumeUp(Television &tv) 
  { 
    tv.volume_ += 1; //音量加1 
  } 
 
  void VolumeDown(Television &tv) 
  { 
    tv.volume_ -= 1; 
  } 
 
  void ChanelUp(Television &tv) 
  { 
    tv.chanel_ += 1; //頻道加1 
  } 
 
  void ChanelDown(Television &tv) 
  { 
    tv.chanel_ -= 1; //頻道減1 
  } 
}; 
 
 
int main() 
{ 
  Television tv(1,1); 
  TeleController tc; 
  tc.ChanelUp(tv); 
  return 0; 
} 

        友元類需要注意以下幾點(diǎn)：

        (1)友元關(guān)系是單向的； 

        (2) 友元關(guān)系不能被傳遞： A是B的友元，B是C的友元，則A是C的友元，這種傳遞不成立

        (3) 友元關(guān)系不能繼承:   A是B的友元，A的派生類C也是B的友元，這是不成立的。

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