C++中成員函數(shù)和友元函數(shù)的使用及區(qū)別詳解
為什么使用成員函數(shù)和友元函數(shù)
這個(gè)問(wèn)題至關(guān)重要,直接影響著后面的理解:
程序數(shù)據(jù): 數(shù)據(jù)是程序的信息,會(huì)受到程序函數(shù)的影響。封裝是面向?qū)ο缶幊讨械陌褦?shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)綁定在一起的一個(gè)概念,這樣能避免受到外界的干擾和誤用,從而確保了安全。
數(shù)據(jù)封裝引申出了另一個(gè)重要的 OOP 概念,即 數(shù)據(jù)隱藏 。數(shù)據(jù)封裝 是一種把數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)捆綁在一起的機(jī)制, 數(shù)據(jù)抽象 是一種僅向用戶暴露接口而把具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來(lái)的機(jī)制。C++ 通過(guò)創(chuàng)建類(lèi)來(lái)支持封裝和數(shù)據(jù)隱藏(public、protected、private)。我們已經(jīng)知道,類(lèi)包含私有成員(private)、保護(hù)成員(protected)和公有成員(public)成員。默認(rèn)情況下,在類(lèi)中定義的所有項(xiàng)目都是私有的。
由于C++的封裝和隱藏特性,只有類(lèi)定義的成員函數(shù)可以訪問(wèn)類(lèi)定義的私有數(shù)據(jù)。
成員函數(shù)是數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)隱藏的機(jī)制。
友元是C++提供的一種破壞數(shù)據(jù)封裝和數(shù)據(jù)隱藏的機(jī)制。
成員函數(shù)的使用
首先先看代碼
class Stock{ //class declaration
private:
std:: string company;
long shares;
double share_val;
double total_val;
void set_tot(){ total_val=shares* share_val;}
public:
void acquire(const std:: string & co, long n, double pr);
void buy(long num, double price);
void se11(long num, double price);
void update(double price);
void show();
};//note semicolon at the end
注意這里面的private可以不寫(xiě),如果不寫(xiě)的話默認(rèn)是私有的。
其中,company、shares等都是Stock類(lèi)的私有數(shù)據(jù)成員。如果試圖使用非成員函數(shù)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)成員編譯器禁止這樣做。如果試圖破解該機(jī)制,友元是另一種選擇。
實(shí)現(xiàn)類(lèi)成員函數(shù)
(1)定義成員函數(shù)時(shí),使用作用域解析運(yùn)算符(::)來(lái)標(biāo)識(shí)函數(shù)所屬的類(lèi);
void Stock::update(double price)
(2)類(lèi)方法可以訪問(wèn)類(lèi)的private組件。
友元
C++是從結(jié)構(gòu)化的C語(yǔ)言發(fā)展而來(lái)的,需要照顧結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)程序員的習(xí)慣,所以在對(duì)私有成員可訪問(wèn)范圍的問(wèn)題上不可限制太死。
C++設(shè)計(jì)者認(rèn)為,如果有的程序員真的非常怕麻煩,就是想在類(lèi)的成員函數(shù)外部直接訪問(wèn)對(duì)象的私有成員,那還是做一點(diǎn)妥協(xié)以滿足他們的愿望為好,這也算是眼前利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的折中。因此,C++就有了友元(friend)的概念。打個(gè)比方,這相當(dāng)于是說(shuō):朋友是值得信任的,所以可以對(duì)他們公開(kāi)一些自己的隱私。
友元提供了一種普通函數(shù)或者類(lèi)成員函數(shù)訪問(wèn)另一個(gè)類(lèi)中的私有或保護(hù)成員的機(jī)制。也就是說(shuō)有兩種形式的友元:
(1)友元函數(shù):普通函數(shù)對(duì)一個(gè)訪問(wèn)某個(gè)類(lèi)中的私有或保護(hù)成員。
(2)友元類(lèi):類(lèi)A中的成員函數(shù)訪問(wèn)類(lèi)B中的私有或保護(hù)成員。
(3)友元成員函數(shù)
友元函數(shù)
創(chuàng)建友元函數(shù)的第一步是將其原型放在類(lèi)聲明中,并在原型聲明前加上關(guān)鍵字friend:
friend Time operator*(double m,constTime&t);
注意該聲明可以在類(lèi)外也可以在類(lèi)中
這樣即使operator不是成員函數(shù) ,但它與成員函數(shù)的訪問(wèn)權(quán)限相同,可以訪問(wèn)類(lèi)中的私有變量。
友元類(lèi)
類(lèi)Y的所有成員函數(shù)都為類(lèi)X友元函數(shù)
class girl;
class girl{
private:
char *name;
int age;
friend boy; //聲明類(lèi)boy是類(lèi)girl的友元
};
class boy{
public:
void disp(girl &);
};
void boy::disp(girl &x) //函數(shù)disp()為類(lèi)boy的成員函數(shù),也是類(lèi)girl的友元函數(shù)
{
//借助友元,在boy的成員函數(shù)disp中,借助girl的對(duì)象,直接訪問(wèn)girl的私有變量
cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl;
}
成員函數(shù)作友元
類(lèi)Y的一個(gè)成員函數(shù)為類(lèi)X的友元函數(shù)
目的:使類(lèi)Y的一個(gè)成員函數(shù)成為類(lèi)X的友元,具體而言:在類(lèi)Y的這個(gè)成員函數(shù)中,借助參數(shù)X,可以直接使用X的私有變量
語(yǔ)法:聲明在公有中 (本身為函數(shù))
聲明:friend + 成員函數(shù)的聲明
調(diào)用:先定義Y的對(duì)象y—使用y調(diào)用自己的成員函數(shù)—自己的成員函數(shù)中使用了友元機(jī)制
class Stock{ //class declaration
private:
std:: string company;
long shares;
double share_val;
double total_val;
void set_tot(){ total_val=shares* share_val;}
public:
void acquire(const std:: string & co, long n, double pr);
void buy(long num, double price);
void se11(long num, double price);
void update(double price);
void show();
};
class Market{
friend void Stock::acquire(const std:: string & co, long n, double pr);
//Stock類(lèi)下的acquire可以作為該成員函數(shù)的友元函數(shù),可以訪問(wèn)該類(lèi)的私有變量
int price;
int fiture;
public:
void stuff();
};
如代碼所示,Stock類(lèi)下的acquire函數(shù)作為Market的友元函數(shù)可以訪問(wèn)market類(lèi)的私有變量。
友元函數(shù)和類(lèi)的成員函數(shù)的區(qū)別
友元函數(shù)和類(lèi)的成員函數(shù)的區(qū)別成員函數(shù)有this指針,而友元函數(shù)沒(méi)有this指針。友元函數(shù)是不能被繼承的,就像父親的朋友未必是兒子的朋友。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于C++中成員函數(shù)和友元函數(shù)的使用及區(qū)別詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++成員函數(shù)和友元函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)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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