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1.C++中的友元函数

  • 类的友元函数是定义在类外部,但有权访问类的所有私有(private)成员和保护(protected)成员。尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过,但是友元函数并不是成员函数。友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类,在这种情况下,整个类及其所有成员都是友元
  • 如果要声明函数为一个类的友元,需要在类定义中该函数原型前使用关键字friend,如下所示:
        class Box{
        double width;  // 默认是private
        public:
            double length;
            friend void printWidth(Box box);  // 友元函数声明
            void setWidth(double wid);
        };
    
  • 声明类 ClassTwo 的所有成员函数作为类 ClassOne 的友元,需要在类 ClassOne 的定义中放置如下声明:
        friend class classTwo;  // 在classOne类中进行此友元类的声明!!!
    
  • 完整友元函数的实例如下:
        #include "iostream"
    
        using namespace std;
    
    
        class Box{
            double width;  // 默认是private
            public:
                double length;
                friend void printWidth(Box box);  // 友元函数声明
                void setWidth(double wid);
        };
    
        // 成员函数的定义
        void Box::setWidth(double wid){
            width = wid;
        }
        // 友元函数的定义
        // 请注意:printWidth() 不是任何类的成员函数!!!
        void printWidth(Box box){
            cout << "Width of Box: " << box.width << endl;
        }
    
        int main(){
            Box box;
            // 使用成员函数设置宽度
            box.setWidth(10.0);
            // 使用友元函数输出宽度
            printWidth(box); // 调用友元函数!
            cout << "-------------------------------------\n";
            return 0;
        }
    

2.友元函数的使用

  • 可以直接调用友元函数,不需要通过对象或指针;此外,友元函数没有this指针,则参数要有三种情况:
    • 要访问非static成员时,需要对象做参数;
    • 要访问static成员或全局变量时,则不需要对象做参数;
    • 如果做参数的对象是全局对象,则不需要对象做参数.
        class INT{
            friend void Print(const INT& obj);  // 声明友元函数
        };
        // 友元函数的定义
        void Print(const INT& obj){
            cout << "我是INT类的友元函数,我骄傲!\n";
        }
        INT obj;
        Print(obj);  // 直接调用友元函数,不需要使用对象或者指针!
    
  • 下面实例是友元类的使用,详细见下面的实例:
        class Box{
            double width;  // 默认是private
            public:
                double length;
                friend void printWidth(Box box);  // 友元函数声明
                friend class BigBox;  // 友元类的声明
                void setWidth(double wid);
        };
    
        // 成员函数的定义
        void Box::setWidth(double wid){
            width = wid;
        }
        // 友元函数的定义
        // 请注意:printWidth() 不是任何类的成员函数!!!
        void printWidth(Box box){
            /* 因为printWidth()是Box的友元函数,它可以直接访问该类的任何成员 */
            cout << "Width of Box: " << box.width << endl;
        }
    
        // 友元类的使用
        class BigBox{
            public:
                void Print(int width, Box &box){
                    // BigBox是Box类的友元类,它可以直接访问Box类的任何成员
                    box.setWidth(width);
                    cout << "Width of Box: " << box.width << endl;
                }
        };
    
        int main(){
            Box box;
            BigBox big;
            // 使用成员函数设置宽度
            box.setWidth(10.0);
            // 使用友元函数输出宽度
            printWidth(box); // 调用友元函数!
            cout << "-------------------------------------\n";
            // 使用友元类中的方法设置宽度
            big.Print(20, box);
            return 0;
        }