C++實例代碼詳解友元函數(shù)

更新時間：2022年06月02日 09:44:38 作者：Bright-SKY

采用類的機制后實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的隱藏與封裝，類的數(shù)據(jù)成員一般定義為私有成員，成員函數(shù)一般定義為公有的，依此提供類與外界間的通信接口。但是，有時需要定義一些函數(shù)，這些函數(shù)不是類的一部分，但又需要頻繁地訪問類的數(shù)據(jù)成員，這時可以將這些函數(shù)定義為該類的友元函數(shù)

友元概述

c++允許友元訪問私有數(shù)據(jù)。

友元的語法：

friend關鍵字只出現(xiàn)在聲明處其他類、類成員函數(shù)、全局函數(shù)都可聲明為友元友元函數(shù)不是類的成員，不帶this指針友元函數(shù)可訪問對象任意成員屬性，包括私有屬性。

普通全局函數(shù)作為類的友元

//房間類
class Room
{
    //將goodGayVisit作為類的友元函數(shù)
    //goodGayVisit 訪問 類中所有數(shù)據(jù) 但是 它不是類的成員
    friend void goodGayVisit(Room &room);
private:
    string bedRoom;//臥室
public:
    string sittingRoom;//客廳
public:
    Room()
    {
        this->bedRoom = "臥室";
        this->sittingRoom="客廳";
    }
};
// 普通全局函數(shù) 作為 類的友元
//好基友 訪問 我的房間
void goodGayVisit(Room &room)
{
    cout<<"好基友訪問了你的"<<room.sittingRoom<<endl;
    cout<<"好基友訪問了你的"<<room.bedRoom<<endl;//ok
}
void test01()
{
    Room myRoom;
    goodGayVisit(myRoom);
}

運行結(jié)果：

類的某個成員函數(shù)作為另一個類的友元

問題1：

問題2：

成員函數(shù)內(nèi) 不能訪問 Room的私有數(shù)據(jù)

最終代碼：

#include <iostream>
using namespace std;
class Room;//Room向前聲明
class GoodGay
{
public:
    void visit1(Room &room);//此處的Room 被上方 class Room
    void visit2(Room &room);
};
class Room
{
    //如果想方 visit2作為Room類的友元 那么Visit2就可以訪問 Room的私有數(shù)據(jù)
    //一定要記得 加類作用域
    friend void GoodGay::visit2(Room &room);
private:
    string bedRoom;//臥室
public:
    string sittingRoom;//客廳
public:
    Room()
    {
        this->bedRoom = "臥室";
        this->sittingRoom="客廳";
    }
};
void GoodGay::visit1(Room &room)
{
    cout<<"好基友visit1訪問了你的"<<room.sittingRoom<<endl;
    //cout<<"好基友visit1訪問了你的"<<room.bedRoom<<endl;//不能訪問 Room私有數(shù)據(jù)
}
void GoodGay::visit2(Room &room)
{
    cout<<"好基友visit2訪問了你的"<<room.sittingRoom<<endl;
    cout<<"好基友visit2訪問了你的"<<room.bedRoom<<endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    Room myRoom;
    GoodGay goodGay;
    goodGay.visit1(myRoom);//只能訪問客廳
    goodGay.visit2(myRoom);//客廳 臥室 都可以訪問
    return 0;
}

運行結(jié)果：

一個類整體作為另一個類的友元

一個類的所有成員函數(shù) 訪問另一個類的私有數(shù)據(jù)

#include <iostream>
using namespace std;
class Room;//Room向前聲明
class GoodGay
{
public:
    void visit1(Room &room);//此處的Room 被上方 class Room
    void visit2(Room &room);
};
class Room
{
    //將GoodGay作為Room的友元
    //GoodGay 所有成員函數(shù) 都可以訪問 Room私有數(shù)據(jù)
    friend class GoodGay;
private:
    string bedRoom;//臥室
public:
    string sittingRoom;//客廳
public:
    Room()
    {
        this->bedRoom = "臥室";
        this->sittingRoom="客廳";
    }
};
void GoodGay::visit1(Room &room)
{
    cout<<"好基友visit1訪問了你的"<<room.sittingRoom<<endl;
    cout<<"好基友visit1訪問了你的"<<room.bedRoom<<endl;
}
void GoodGay::visit2(Room &room)
{
    cout<<"好基友visit2訪問了你的"<<room.sittingRoom<<endl;
    cout<<"好基友visit2訪問了你的"<<room.bedRoom<<endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    Room myRoom;
    GoodGay goodGay;
    goodGay.visit1(myRoom);
    goodGay.visit2(myRoom);
    return 0;
}

運行結(jié)果：

友元的注意事項

1．友元關系不能被繼承。

2．友元關系是單向的，類A是類B的朋友，但類B不一定是類A 的朋友。

3．友元關系不具有傳遞性。類B是類A的朋友，類C是類B的朋友，但類C不一定是類A的朋友

封裝電視機和遙控器的類

1、封裝電視機的類

class TV
{
    enum{ On,Off }; //電視狀態(tài)
    enum{ minVol,maxVol = 100 }; //音量從0到100
    enum{ minChannel = 1,maxChannel = 255 }; //頻道從1到255
private:
    int mState; //電視狀態(tài)，開機，還是關機
    int mVolume; //電視機音量
    int mChannel; //電視頻道
public:
    TV()
    {
        this->mState = Off;//默認關機
        this->mVolume = minVol;
        this->mChannel = minChannel;
    }
    void onOrOff(void)
    {
        this->mState = (this->mState == On ? Off:On);
    }
    //加大音量
    void volumeUp(void)
    {
        if(this->mVolume >= maxVol)
            return;
        this->mVolume++;
    }
    //減小音量
    void volumeDown(void)
    {
        if(this->mVolume <= minVol)
            return;
        this->mVolume--;
    }
    //增加頻道
    void channelUp(void)
    {
        if(this->mChannel >= maxChannel)
            return;
        this->mChannel++;
    }
    //減小頻道
    void channelDown(void)
    {
        if(this->mChannel <= minChannel)
            return;
        this->mChannel--;
    }
    //顯示電視機的狀態(tài)
    void showTVState(void)
    {
        cout<<"電視機的狀態(tài)為:"<< (this->mState==On ? "開機":"關機") <<endl;
        cout<<"電視機的音量:"<<this->mVolume<<endl;
        cout<<"電視機的頻道:"<<this->mChannel<<endl;
    }
};
void test01()
{
    TV tv;
    tv.onOrOff();//開機
    tv.volumeUp();//調(diào)四次音量
    tv.volumeUp();
    tv.volumeUp();
    tv.volumeUp();
    tv.channelUp();//調(diào)三次頻道
    tv.channelUp();
    tv.showTVState();
}

運行結(jié)果：

2、設置遙控器的類2-1

class TV
{
    friend class Remote;
    //默認為私有
    enum{ On,Off }; //電視狀態(tài)
    enum{ minVol,maxVol = 100 }; //音量從0到100
    enum{ minChannel = 1,maxChannel = 255 }; //頻道從1到255
private:
    int mState; //電視狀態(tài)，開機，還是關機
    int mVolume; //電視機音量
    int mChannel; //電視頻道
public:
    TV()
    {
        this->mState = Off;//默認關機
        this->mVolume = minVol;
        this->mChannel = minChannel;
    }
    void onOrOff(void)
    {
        this->mState = (this->mState == On ? Off:On);
    }
    //加大音量
    void volumeUp(void)
    {
        if(this->mVolume >= maxVol)
            return;
        this->mVolume++;
    }
    //減小音量
    void volumeDown(void)
    {
        if(this->mVolume <= minVol)
            return;
        this->mVolume--;
    }
    //增加頻道
    void channelUp(void)
    {
        if(this->mChannel >= maxChannel)
            return;
        this->mChannel++;
    }
    //減小頻道
    void channelDown(void)
    {
        if(this->mChannel <= minChannel)
            return;
        this->mChannel--;
    }
    //顯示電視機的狀態(tài)
    void showTVState(void)
    {
        cout<<"電視機的狀態(tài)為:"<< (this->mState==On ? "開機":"關機") <<endl;
        cout<<"電視機的音量:"<<this->mVolume<<endl;
        cout<<"電視機的頻道:"<<this->mChannel<<endl;
    }
};
//遙控器類
class Remote
{
private:
    TV *pTv;
public:
    Remote(TV *pTv)
    {
        this->pTv = pTv;
    }
    //音量的加減
    void volumeUp(void)
    {
        //調(diào)節(jié)的電視機的音量
        this->pTv->volumeUp();
    }
    void volumeDown(void)
    {
        this->pTv->volumeDown();
    }
    //頻道的加減
    void channelUp(void)
    {
        this->pTv->channelUp();
    }
    void channelDown(void)
    {
        this->pTv->channelDown();
    }
    //電視開關
    void onOrOff(void)
    {
        this->pTv->onOrOff();
    }
    //遙控器設置頻道設置
    void setChannel(int num)
    {
        //判斷 頻道 是否有效
        if(num >= TV::minChannel && num<= TV::maxChannel )
        {
            this->pTv->mChannel = num;
        }
    }
    void showTVState(void)
    {
        this->pTv->showTVState();
    }
};
void test02()
{
    TV tv;
    Remote remote(&tv);
    remote.onOrOff();
    remote.volumeUp();
    remote.volumeUp();
    remote.volumeUp();
    remote.volumeUp();
    remote.channelUp();
    remote.channelUp();
    remote.showTVState();
    remote.setChannel(75);
    remote.showTVState();
}

運行結(jié)果：