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C++中成員函數(shù)和友元函數(shù)的使用及區(qū)別詳解

更新時(shí)間：2022年01月26日 16:16:56 作者：夜貓子~~~

大家好，本篇文章主要講的是C++中成員函數(shù)和友元函數(shù)的使用及區(qū)別詳解，感興趣的同學(xué)趕快來看一看吧，對你有幫助的話記得收藏一下

為什么使用成員函數(shù)和友元函數(shù)

這個(gè)問題至關(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)隱藏起來的機(jī)制。C++ 通過創(chuàng)建類來支持封裝和數(shù)據(jù)隱藏（public、protected、private）。我們已經(jīng)知道，類包含私有成員（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，只有類定義的成員函數(shù)可以訪問類定義的私有數(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，如果不寫的話默認(rèn)是私有的。
其中，company、shares等都是Stock類的私有數(shù)據(jù)成員。如果試圖使用非成員函數(shù)訪問這些數(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（：：）來標(biāo)識(shí)函數(shù)所屬的類；

void Stock::update(double price)

（2）類方法可以訪問類的private組件。

友元

C++是從結(jié)構(gòu)化的C語言發(fā)展而來的，需要照顧結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)程序員的習(xí)慣，所以在對私有成員可訪問范圍的問題上不可限制太死。
C++設(shè)計(jì)者認(rèn)為，如果有的程序員真的非常怕麻煩，就是想在類的成員函數(shù)外部直接訪問對象的私有成員，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：朋友是值得信任的，所以可以對他們公開一些自己的隱私。
友元提供了一種普通函數(shù)或者類成員函數(shù)訪問另一個(gè)類中的私有或保護(hù)成員的機(jī)制。也就是說有兩種形式的友元：
（1）友元函數(shù)：普通函數(shù)對一個(gè)訪問某個(gè)類中的私有或保護(hù)成員。
（2）友元類：類A中的成員函數(shù)訪問類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外也可以在類中
這樣即使operator不是成員函數(shù) ，但它與成員函數(shù)的訪問權(quán)限相同，可以訪問類中的私有變量。

友元類
類Y的所有成員函數(shù)都為類X友元函數(shù)

class girl;
class girl{
private：
　　char *name;
　　int age;
　　friend boy; //聲明類boy是類girl的友元
};
class boy{
public:
　　void disp(girl &);
};
void boy::disp(girl &x) //函數(shù)disp()為類boy的成員函數(shù)，也是類girl的友元函數(shù)
{
    //借助友元，在boy的成員函數(shù)disp中，借助girl的對象，直接訪問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Y的一個(gè)成員函數(shù)為類X的友元函數(shù)
目的：使類Y的一個(gè)成員函數(shù)成為類X的友元，具體而言：在類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類下的acquire可以作為該成員函數(shù)的友元函數(shù)，可以訪問該類的私有變量
    int price;
    int fiture;
public:
    void stuff();
};

如代碼所示，Stock類下的acquire函數(shù)作為Market的友元函數(shù)可以訪問market類的私有變量。