友元函数和友元类

友元提供了不一样类的成员函数之间、类的成员函数与通常函数之间进行数据共享的机制。经过友元,一个不一样函数或另外一个类中的成员函数能够访问类中的私有成员和保护成员。c++中的友元为封装隐藏这堵不透明的墙开了一个小孔,外界能够经过这个小孔窥视内部的秘密。html

友元的正确使用能提升程序的运行效率,但同时也破坏了类的封装性和数据的隐藏性,致使程序可维护性变差。ios

友元函数 c++

友元函数是能够直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数,它不属于任何类,但须要在类的定义中加以声明,声明时只需在友元的名称前加上关键字friend,其格式以下: 函数

friend 类型 函数名(形式参数);

    友元函数的声明能够放在类的私有部分,也能够放在公有部分,它们是没有区别的,都说明是该类的一个友元函数。
      一个函数能够是多个类的友元函数,只须要在各个类中分别声明。
      友元函数的调用与通常函数的调用方式和原理一致。spa

 

友元类
      友元类的全部成员函数都是另外一个类的友元函数,均可以访问另外一个类中的隐藏信息(包括私有成员和保护成员)。       
      当但愿一个类能够存取另外一个类的私有成员时,能够将该类声明为另外一类的友元类。定义友元类的语句格式以下:
      friend class 类名;
      其中:friend和class是关键字,类名必须是程序中的一个已定义过的类。.net

   1:  #include <iostream>
   2:  using namespace std;
   3:   
   4:  class Radius
   5:  {
   6:      friend class Circle;                         //声明Circle为Radius的友元类
   7:      friend void Show_r(Radius &n);     //声明Show_r为友元函数
   8:  public:
   9:      Radius(int x)
  10:      {
  11:          r = x;
  12:      }
  13:      ~Radius()
  14:      {
  15:      }
  16:   
  17:  private:
  18:      int r;
  19:  };
  20:   
  21:  void Show_r(Radius &n)
  22:  {
  23:      cout<<"圆的半径为: "<<n.r<<endl;    //调用Radius对象的私有成员变量r
  24:  }
  25:   
  26:  class Circle
  27:  {
  28:  public:
  29:      Circle()    {}
  30:      ~Circle(){}
  31:      double area(Radius a)
  32:      {
  33:          s = a.r * a.r * 3.1415926;             //调用Radius对象的私有成员变量r
  34:          return s;
  35:      }
  36:  private:
  37:      double s;
  38:  };
  39:   
  40:  int main(int argc, char *argv[])
  41:  {
  42:      Radius objRadius(9);
  43:      Circle objCircle;
  44:   
  45:      Show_r( objRadius );
  46:      cout<<"面积为:"<<objCircle.area(objRadius)<<endl;
  47:   
  48:      return 0;
  49:  }
被声明两个类的友元声明

若是咱们决定一个函数必须被声明为两个类的友元则友元声明以下code

   1:  class Window; // 只声明
   2:   
   3:  class Screen
   4:   
   5:  {
   6:   
   7:  friend bool is_equal( Screen &, Window & );
   8:   
   9:  // ...
  10:   
  11:  };
  12:   
  13:  class Window 
  14:   
  15:  {
  16:   
  17:  friend bool is_equal( Screen &, Window & );
  18:   
  19:  // ...
  20:   
  21:  };
做为一个类的函数又是另外一个类的友元

若是咱们决定该函数必须做为一个类的成员函数并又是另外一个类的友元,则成员函数声明和友元声明以下:htm

   1:  class Window;
   2:   
   3:  class Screen
   4:   
   5:  {
   6:   
   7:  public:
   8:   
   9:  // copy 是类 Screen 的成员
  10:   
  11:  Screen& copy( Window & );
  12:   
  13:  // ...
  14:   
  15:  };
  16:   
  17:  class Window
  18:   
  19:  {
  20:   
  21:  // copy 是类 Window 的一个友元
  22:   
  23:  friend Screen& Screen::copy( Window & );
  24:   
  25:  // ...
  26:   
  27:  };

只有当一个类的定义已经被看到时它的成员函数才能被声明为另外一个类的友元。这并不老是可以作到的。对象

例如若是Screen 类必须把Window 类的成员函数声明为友元,而Window类必须把Screen 类的成员函数声明为友元。该怎么办呢?在这种状况下能够把整个Window类声明为Screen 类的友元。blog

例如:

 

   1:  class Window;
   2:   
   3:  class Screen
   4:   
   5:  {
   6:   
   7:  friend class Window;
   8:   
   9:  // ...
  10:   
  11:  };

Screen 类的非公有成员如今能够被Window 的每一个成员函数访问。

使用友元类时注意:
          (1) 友元关系不能被继承。             (2) 友元关系是单向的,不具备交换性。若类B是类A的友元,类A不必定是类B的友元,要看在类中是否有相应的声明。             (3) 友元关系不具备传递性。若类B是类A的友元,类C是B的友元,类C不必定是类A的友元,一样要看类中是否有相应的申明

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