友元函式和友元類

2022-03-08 09:38:30 字數 2099 閱讀 3970

問題的提出

我們已知道類具有封裝和資訊隱藏的特性。只有類的成員函式才能訪問類的私有成員,程式中的其他函式是無法訪問私有成員的。非成員函式可以訪問類中的公有成員,但是如果將資料成員都定義為公有的,這又破壞了隱藏的特性。另外,應該看到在某些情況下,特別是在對某些成員函式多次呼叫時,由於引數傳遞,型別檢查和安全性檢查等都需要時間開銷,而影響程式的執行效率。

為了解決上述問題,提出一種使用友元的方案。友元是一種定義在類外部的普通函式,但它需要在類體內進行說明,為了與該類的成員函式加以區別,在說明時前面加以關鍵字friend。友元不是成員函式,但是它可以訪問類中的私有成員。友元的作用在於提高程式的執行效率,但是,它破壞了類的封裝性和隱藏性,使得非成員函式可以訪問類的私有成員。

友元可以是乙個函式,該函式被稱為友元函式;友元也可以是乙個類,該類被稱為友元類。

友元函式

友元函式的特點是能夠訪問類中的私有成員的非成員函式。友元函式從語法上看,它與普通函式一樣,即在定義上和呼叫上與普通函式一樣。下面舉一例子說明友元函式的應用。

#include 

#include

class

point

void

getxy();

friend

double distance(point &a, point &b);

private

:    

double

x, y;

};void

point::getxy()

double distance(point &a, point &b)

void

main()

說明:在該程式中的point類中說明了乙個友元函式distance(),它在說明時前邊加friend關鍵字,標識它不是成員函式,而是友元函式。它的定義方法與普通函式定義一樣,而不同於成員函式的定義,因為它不需要指出所屬的類。但是,它可以引用類中的私有成員,函式體中a.x,b.x,a.y,b.y都是類的私有成員,它們是通過物件引用的。在調用友元函式時,也是同普通函式的呼叫一樣,不要像成員函式那樣呼叫。本例中,p1.getxy()和p2.getxy()這是成員函式的呼叫,要用物件來表示。而distance(p1, p2)是友元函式的呼叫,它直接呼叫,不需要物件表示,它的引數是物件。該程式的功能是已知兩點座標,求出兩點的距離。

友元類 :

友元類的所有成員函式都是另乙個類的友元函式,都可以訪問另乙個類中的隱藏資訊(包括私有成員和保護成員)。               當希望乙個類可以訪問另乙個類的私有成員時,可以將該類宣告為另一類的友元類。定義友元類的語句格式如下:        friend class 類名;        其中:friend和class是關鍵字,類名必須是程式中的乙個已定義過的類。

例如,以下語句說明類b是類a的友元類:

class

a ;

經過以上說明後,類b的所有成員函式都是類a的友元函式,能訪問類a的私有成員和保護成員。

使用友元類時注意:             

(1) 友元關係不能被繼承。             

(2) 友元關係是單向的,不具有交換性。若類b是類a的友元,類a不一定是類b的友元,要看在類中是否有相應的宣告。             

(3) 友元關係不具有傳遞性。若類b是類a的友元,類c是b的友元,類c不一定是類a的友元,同樣要看類中是否有相應的申明

注意事項

(1).友元可以訪問類的私有成員。

(2).只能出現在類定義內部,友元宣告可以在類中的任何地方,一般放在類定義的開始或結尾。

(3).友元可以是普通的非成員函式,或前面定義的其他類的成員函式,或整個類。

(4).類必須將過載函式集中每乙個希望設為友元的函式都宣告為友元。

(5).友元關係不能繼承,基類的友元對派生類的成員沒有特殊的訪問許可權。如果基類被授予友元關係,則只有基類具有特殊的訪問許可權。該基類的派生類不能訪問授予友元關係的類。

友元 友元函式 友元類和友元成員函式 C

有些情況下,允許特定的非成員函式訪問乙個類的私有成員,同時仍阻止一般的訪問,這是很方便做到的。例如被過載的操作符,如輸入或輸出操作符,經常需要訪問類的私有資料成員。友元 frend 機制允許乙個類將對其非公有成員的訪問權授予指定的函式或者類,友元的宣告以friend開始,它只能出現在類定義的內部,友...

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C 友元 友元函式 友元類和友元成員函式

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