一篇文章詳細(xì)解釋C++的友元(friend)
一.友元函數(shù)
友元函數(shù)可以是普通函數(shù)或者類成員函數(shù)。
先看普通函數(shù)聲明為友元函數(shù)：
如下所示：
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point
{
//普通函數(shù)聲明為類的友元函數(shù)
friend double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2);
public:
Point(double x=0, double y=0)
:_x(x), _y(y)
{}
double getPointXAxis() const { return this->_x; }
double getPointYAxis() const { return this->_y; }
private:
double _x;
double _y;
};
//計算兩點的距離
double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2)
{
return sqrt( pow((pnt1._x - pnt2._x), 2) + pow((pnt1._y - pnt2._y), 2) );
}
int main()
{
Point point1(1.1,2.2);
Point point2(3.3, 4.4);
cout << TwoPointsDistant(point1, point2) << endl;
system("pause");
return 0;
}
這里說明一點：TwoPointsDistant()函數(shù)必須在Point類的定義下面，至于原因，很簡單，你若放在Point上面，Point的數(shù)據(jù)成員_x和_y都沒定義呢，你用個錘子。
再看類成員函數(shù)聲明為友元函數(shù)：
還以上面的類為例，現(xiàn)在加一個_PointMove_類，它有一個成員函數(shù)_PointAxisAddOne，_作用是將點的坐標(biāo)都加１。如下：
class PointMove
{
public:
void PointAxisAddOne(Point& pnt);
};
這里就出現(xiàn)了一個問題：_Point_和_PointMove_哪個放在前面？先給出答案，應(yīng)該把_PointMove_放在前面，并且是必須的，如下：
class Point;//前向聲明Point
class PointMove
{
public:
void PointAxisAddOne(Point& pnt);
};
class Point
{
//普通函數(shù)聲明為類的友元函數(shù)
friend double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2);
//類成員函數(shù)聲明為友元
friend void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt);
/*這里同前*/
};
//類成員函數(shù)的定義
void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt)
{
pnt._x = pnt._x + 1;
pnt._y = pnt._y + 1;
}
這里注意，對于類的成員函數(shù)，聲明為其他類的友元函數(shù)時需要加上類的作用域，即指出該函數(shù)屬于哪個類。如上面的_PointMove::_。?
同時，需要說明的是，PointAxisAddOne()函數(shù)的定義是必須放在Point類定義后面的，這和普通函數(shù)的道理是一樣的。
最后說明
1.一個函數(shù)Func被聲明為類A的友元函數(shù)，那么是不能直接使用this指針來訪問類A的數(shù)據(jù)成員的（當(dāng)然，若Func是類B的成員函數(shù)，它可以通過this訪問類B的數(shù)據(jù)成員），這和成員函數(shù)不同。
2.一個函數(shù)Func為什么要聲明為某個類A的友元，就是因為函數(shù)的參數(shù)類型為類A類型，我想訪問這個類對象的數(shù)據(jù)成員，所以被聲明為類A的友元函數(shù)的參數(shù)類型必定為類A，如friend Func(A& obj);
二.友元類
若是將一個類C都聲明為另一個類A的友元類，則類C中的成員函數(shù)均可訪問類A中的私有數(shù)據(jù)成員。如下：
class Point
{
//友元類
friend class PointInfo;
...
}
class PointInfo
{
public:
//打印點所處象限
void PrintQuadrant(const Point& pnt) const
{
if (pnt._x > 0 && pnt._y > 0)
cout << "點"<<"(" << pnt._x << "," << pnt._y<<")" <<"處于第一象限" << endl;
}
};
當(dāng)然，你也可以把_PointInfo_寫在_Point_前，只是函數(shù)_PrintQuadrant()_的定義就不能在類內(nèi)實現(xiàn)了，只能在_Point_后實現(xiàn)，原因和前面一樣，不再贅述。
三.完整示例：
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point;
class PointMove
{
public:
void PointAxisAddOne(Point& pnt);
};
class PointInfo
{
public:
//打印點所處象限
void PrintQuadrant(const Point& pnt) const;
};
class Point
{
friend class PointInfo;
friend double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2);
friend void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt);
public:
Point(double x=0, double y=0)
:_x(x), _y(y)
{}
double getPointXAxis() const { return this->_x; }
double getPointYAxis() const { return this->_y; }
void PrintAxis(const Point& pnt) const
{
}
private:
double _x;
double _y;
};
//打印點所處象限
void PointInfo::PrintQuadrant(const Point& pnt) const
{
if (pnt._x > 0 && pnt._y > 0)
cout << "點"<<"(" << pnt._x << "," << pnt._y<<")" <<"處于第一象限" << endl;
}
void PointMove::PointAxisAddOne(Point& pnt)
{
pnt._x = pnt._x + 1;
pnt._y = pnt._y + 1;
}
double TwoPointsDistant(const Point& pnt1, const Point& pnt2)
{
return sqrt( pow((pnt1._x - pnt2._x), 2) + pow((pnt1._y - pnt2._y), 2) );
}
int main()
{
Point point1(1.1,2.2);
Point point2(3.3, 4.4);
cout << TwoPointsDistant(point1, point2) << endl;
PointInfo pf;
pf.PrintQuadrant(point1);
system("pause");
return 0;
}
VS2015打印結(jié)果：
四.同一個類(class)的類對象(object)互為友元
還以上面給出的例子為基礎(chǔ)，現(xiàn)在在_Point_類加一個成員函數(shù)func(const Point& pnt)，它返回點的x軸和y軸的和。如下所示。
class Point
{
/*這里同上*/
double func(const Point& pnt)
{
return pnt._x + pnt._y;
}
private:
double _x;
double _y;
};
現(xiàn)在我生成兩個對象，并作如下操作：
Point point1(1.1,2.2); Point point2(3.3, 4.4); cout << point1.func(point2) << endl;
最后的結(jié)果是打印出7.7?？吹竭@里不知道你有沒有疑問：為什么可以通過point1直接訪問point2的私有數(shù)據(jù)成員，而沒有將func()聲明為友元函數(shù)？侯捷老師是這么解釋的：相同class的各個objects之間互為友元。
所以對于一個類A，若有一個成員函數(shù)Fun(A& arg)，可以通過arg直接訪問A的私有數(shù)據(jù)成員。
總結(jié)
本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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