友元(friend)
问题的提出
咱们已知道类具备封装和信息隐藏的特性。只有类的成员函数才能访问类的私有成员,程序中的其余函数是没法访问私有成员的。非成员函数能够访问类中的公有成员,可是若是将数据成员都定义为公有的,这又破坏了隐藏的特性。另外,应该看到在某些状况下,特别是在对某些成员函数屡次调用时,因为参数传递,类型检查和安全性检查等都须要时间开销,而影响程序的运行效率。
为了解决上述问题,提出一种使用友元的方案。友元是一种定义在类外部的普通函数,但它须要在类体内进行说明,为了与该类的成员函数加以区别,在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数,可是它能够访问类中的私有成员。友元的做用在于提升程序的运行效率,可是,它破坏了类的封装性和隐藏性,使得非成员函数能够访问类的私有成员。
友元能够是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也能够是一个类,该类被称为友元类。
友元函数
友元函数的特色是可以访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数同样,即在定义上和调用上与普通函数同样。下面举一例子说明友元函数的应用。c++
#include #include class Point { public: Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; } void Getxy(); friend double Distance(Point &a, Point &b); private: double x, y; }; void Point::Getxy() { cout<<"("< } double Distance(Point &a, Point &b) { double dx = a.x - b.x; double dy = a.y - b.y; return sqrt(dx*dx+dy*dy); } void main() { Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0); p1.Getxy(); p2.Getxy(); double d = Distance(p1, p2); cout<<"Distance is"< }
说明:在该程序中的Point类中说明了一个友元函数Distance(),它在说明时前边加friend关键字,标识它不是成员函数,而是友元函数。它的定义方法与普通函数定义同样,而不一样于成员函数的定义,由于它不须要指出所属的类。可是,它能够引用类中的私有成员,函数体中a.x,b.x,a.y,b.y都是类的私有成员,它们是经过对象引用的。在调用友元函数时,也是同普通函数的调用同样,不要像成员函数那样调用。本例中,p1.Getxy()和p2.Getxy()这是成员函数的调用,要用对象来表示。而Distance(p1, p2)是友元函数的调用,它直接调用,不须要对象表示,它的参数是对象。(该程序的功能是已知两点坐标,求出两点的距离。)windows