【C++深度剖析学习总结】 21 友元的的概念

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CodeAllen 发表于 2021/10/30 00:24:06 2021/10/30
【摘要】 在 C++ 中,一个类中可以有 public、protected、private 三种属性的成员,通过对象可以访问 public 成员,只有本类中的函数可以访问本类的 private 成员。现在,我们来介绍一种例外情况——友元(friend)。借助友元(friend),可以使得其他类中的成员函数以及全局范围内的函数访...

在 C++ 中,一个类中可以有 public、protected、private 三种属性的成员,通过对象可以访问 public 成员,只有本类中的函数可以访问本类的 private 成员。现在,我们来介绍一种例外情况——友元(friend)。借助友元(friend),可以使得其他类中的成员函数以及全局范围内的函数访问当前类的 private 成员。

friend 的意思是朋友,或者说是好友,与好友的关系显然要比一般人亲密一些。我们会对好朋友敞开心扉,倾诉自己的秘密,而对一般人会谨言慎行,潜意识里就自我保护。在 C++ 中,这种友好关系可以用 friend 关键字指明,中文多译为“友元”,借助友元可以访问与其有好友关系的类中的私有成员。如果你对“友元”这个名词不习惯,可以按原文 friend 理解为朋友。

 

1.友元的概念

什么是友元?

友元是C++中的一种关系

友元关系发生在函数与类之间或者类与类之间

友元关系是单项的,不能传递

2.友元的用法

在类中以friend关键字声明友元

类的友元可以是其他类或者具体函数

友元不是类的一部分

友元不受类中访问级别的限制

友元可以直接访问具体类的所有成员

 

3.友元的语法

在类中用friend关键字对函数或类进行声明

 

将非成员函数声明为友元函数。


  
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class Student{
  4. public:
  5. Student(char *name, int age, float score);
  6. public:
  7. friend void show(Student *pstu); //将show()声明为友元函数
  8. private:
  9. char *m_name;
  10. int m_age;
  11. float m_score;
  12. };
  13. Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
  14. //非成员函数
  15. void show(Student *pstu){
  16. cout<<pstu->m_name<<"的年龄是 "<<pstu->m_age<<",成绩是 "<<pstu->m_score<<endl;
  17. }
  18. int main(){
  19. Student stu("小明", 15, 90.6);
  20. show(&stu); //调用友元函数
  21. Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
  22. show(pstu); //调用友元函数
  23. return 0;
  24. }

运行结果:
小明的年龄是 15,成绩是 90.6
李磊的年龄是 16,成绩是 80.5

 

4.友元的尴尬

友元是为了兼顾C语言的高效而诞生的

友元直接破坏了面对对象的封装性

友元在实际产品中的高效是得不偿失的

友元在现代软件工程中已经逐渐被遗弃(因为导致封装特性被破坏了)

 

5.注意事项

友元关系不具备传递性

类的友元可以是其他类的成员函数

类的友元可以是某个完整的类

所有的成员函数都是友元

 

将其他类的成员函数声明为友元函数


  
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class Address; //提前声明Address类
  4. //声明Student类
  5. class Student{
  6. public:
  7. Student(char *name, int age, float score);
  8. public:
  9. void show(Address *addr);
  10. private:
  11. char *m_name;
  12. int m_age;
  13. float m_score;
  14. };
  15. //声明Address类
  16. class Address{
  17. private:
  18. char *m_province; //省份
  19. char *m_city; //城市
  20. char *m_district; //区(市区)
  21. public:
  22. Address(char *province, char *city, char *district);
  23. //将Student类中的成员函数show()声明为友元函数
  24. friend void Student::show(Address *addr);
  25. };
  26. //实现Student类
  27. Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
  28. void Student::show(Address *addr){
  29. cout<<m_name<<"的年龄是 "<<m_age<<",成绩是 "<<m_score<<endl;
  30. cout<<"家庭住址:"<<addr->m_province<<"省"<<addr->m_city<<"市"<<addr->m_district<<"区"<<endl;
  31. }
  32. //实现Address类
  33. Address::Address(char *province, char *city, char *district){
  34. m_province = province;
  35. m_city = city;
  36. m_district = district;
  37. }
  38. int main(){
  39. Student stu("小明", 16, 95.5f);
  40. Address addr("陕西", "西安", "雁塔");
  41. stu.show(&addr);
  42. Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
  43. Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");
  44. pstu -> show(paddr);
  45. return 0;
  46. }

 

小结

友元是为了兼顾C语言的高效而诞生的

友元直接破坏了面向对象的封装性

友元关系不具备传递性

类的友元可以是其他类的成员函数

类的友元可以是某个完整的类

文章来源: allen5g.blog.csdn.net,作者:CodeAllen的博客,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:allen5g.blog.csdn.net/article/details/117392741

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