友元函数

秒速五厘米 2022-08-09 05:10 139阅读 0赞

友元函数和友元类的需要：  
     类具有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，程序中的其他函数是无法访问私有成员的。非成员函数可以访问类中的公有成员，但是如果将数据成员都定义为公有的，这又破坏了隐藏的特性。另外，应该看到在某些情况下，特别是在对某些成员函数多次调用时，由于参数传递，类型检查和安全性检查等都需要时间开销，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，但它需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，但是它可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运行效率，但是，它破 坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。  
  
　　 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 。  
  
友元函数  
  
　　 友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数 。友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上与普通函数一样。下面举一例子说明友元函数的应用。  
  
　　\#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<<"("<<<","<<y<<")"<<endl;< font="" style="word-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); font-family: 宋体, Arial; font-size: 16px; line-height: 26px;">  
　　\}  
  
　　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"<< FONT>  
　　\}  
  
　 　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一样，而不同于成员函数的定义，因为它不需要指出所属的类。但是，它可以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，它们是通过对象引用的。在调用友元函数时，也是同普通函数的调用一样，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，不需要对象表示，它的参数是对象。  
  
友元类  
    友元除了前面讲过的函数以外，友元还可以是类，即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时，这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。  
  
**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，不具有交换性。若类B是类A的友元，类A不一定是类B的友元，要看在类中是否有相应的声明。  
(3) 友元关系不具有传递性。若类B是类A的友元，类C是B的友元，类C不一定是类A的友元，同样要看类中是否有相应的申明