C++中友元的詳解及其作用介紹
概述
類的友元函數(shù) (friend) 是定義在類外部, 但是有權(quán)限訪問類的所有私有 (private) 成員和保護(hù) (protected) 成員.

友元
我們先來復(fù)習(xí)一下公有成員和私有成員的概念:
- 公有成員 (public) : 在類外可以訪問
- 私有成員 (private): 只有本類中的函數(shù)可以訪問
友元 (friend) 可以訪問與其有好友關(guān)系的類中的私有成員 (有限制的共享).
友元包括友元函數(shù)和友元類:
- 友元函數(shù): 如果在本類以外的其他地方定義的函數(shù), 在類體重用 friend 進(jìn)行聲明. 此函數(shù)就稱為本類的有元函數(shù), 友元函數(shù)可以訪問這個(gè)類中的私有成員
- 友元類: 類 A 將另一個(gè)類 B 聲明為其友元類, 友元類 B 中的所有函數(shù)都是 A 類的友元函數(shù), 可以訪問 A 類中的所有成員
普通的友元函數(shù)
Time 類:
#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:
#ifndef PROJECT2_TIME_H
#define PROJECT2_TIME_H
class Date; // 對Date類進(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:
#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 類的成員函數(shù), 但是可以引用 Date 中的私有成員.
友元類
Time 類:
#ifndef PROJECT2_TIME_H
#define PROJECT2_TIME_H
class Date; // 對Date類進(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:
#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
};
#endif //PROJECT2_DATE_H
總結(jié)
- 如果在本類以外的地方定義了一個(gè)函數(shù)在類體中用 friend 對其進(jìn)行聲明, 此函數(shù)就稱為本類的友元函數(shù)
- 友元函數(shù)可以訪問這個(gè)類中的私有成員
- 友元函數(shù)可以是不屬于任何類的非成員函數(shù), 也可以是其他類的成員函數(shù)
- 一個(gè)函數(shù)可以被多個(gè)類聲明為 friend, 這樣就可以引用多個(gè)類中的私有數(shù)據(jù).
友元的性質(zhì):
- 友元的關(guān)系是單向的而不是雙向的
- 友元的關(guān)系不能傳遞
友元的優(yōu)缺點(diǎn):
- 優(yōu)點(diǎn): 有助于數(shù)據(jù)共享, 提高程序效率
- 缺點(diǎn): 破壞了封裝原則, 不利于信息隱藏
我們在使用友元的時(shí)候, 應(yīng)當(dāng)時(shí)刻考慮友元的缺點(diǎn). 如果能用公共成員函數(shù)解決就不必用友元.

到此這篇關(guān)于C++中友元的詳解及其作用介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++友元內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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