C++ 友元函数与友元类

深藏阁楼爱情的钟 2023-07-24 08:42 80阅读 0赞

### C++ 友元函数与友元类 ###

*  一、友元函数
 *   *  1、声明
     *  2、友元函数的作用
     *  3、在类中声明友元函数的方式
     *  4、友元函数的注意事项
 *  二、友元类
 *   *  1、声明
     *  2、注意事项

# 一、友元函数 #

## 1、声明 ##

friend 返回类型 函数名(参数);

## 2、友元函数的作用 ##

> 友元函数不受类中访问权限的限制，可以访问类中的所有成员

## 3、在类中声明友元函数的方式 ##

> 1、将非成员函数声明为友元函数  
> 2、将其他类的成员函数声明为友元函数

1）、将非成员函数声明为友元函数

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Student
    { 
    public:
        Student(char *name, int age, float score);
    
        friend void show(Student *pstu);  //将show()声明为友元函数
    
    private:
        char *m_name;
        int m_age;
        float m_score;
    };
    
    Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){  }
    
    //非成员函数
    void show(Student *pstu)
    { 
        cout << pstu->m_name << "的年龄是 "
             << pstu->m_age << "，成绩是 "
             << pstu->m_score << endl;
    }
    
    int main()
    { 
        Student stu("小明", 15, 90.6);
        show(&stu);  //调用友元函数
    
        Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
        show(pstu);  //调用友元函数
    
        return 0;
    }

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

2）、将其他类的成员函数声明为友元函数

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Address;  //提前声明Address类
    
    //声明Student类
    class Student
    { 
    public:
        Student(char *name, int age, float score);
    
        void show(Address *addr);
    
    private:
        char *m_name;
        int m_age;
        float m_score;
    };
    
    //声明Address类
    class Address
    { 
    private:
        char *m_province;  //省份
        char *m_city;  //城市
        char *m_district;  //区（市区）
    
    public:
        Address(char *province, char *city, char *district);
        //将Student类中的成员函数show()声明为友元函数
        friend void Student::show(Address *addr);
    };
    
    //实现Student类
    Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){  }
    
    void Student::show(Address *addr)
    { 
        cout << m_name << "的年龄是 "
             << m_age << "，成绩是 "
             << m_score << endl;
        cout<<"家庭住址："
            <<addr->m_province
            <<"省"<<addr->m_city
            <<"市"<<addr->m_district
            <<"区"<<endl;
    }
    
    //实现Address类
    Address::Address(char *province, char *city, char *district)
    { 
        m_province = province;
        m_city = city;
        m_district = district;
    }
    
    int main()
    { 
        Student stu("小明", 16, 95.5f);
        Address addr("陕西", "西安", "雁塔");
        stu.show(&addr);
    
        Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
        Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");
        pstu -> show(paddr);
    
        return 0;
    }

结果：

小明的年龄是 16，成绩是 95.5
    家庭住址：陕西省西安市雁塔区
    李磊的年龄是 16，成绩是 80.5
    家庭住址：河北省衡水市桃城区

## 4、友元函数的注意事项 ##

> 1）、友元函数并不是类的成员函数，没有this指针，因此友元函数中不能直接访问类的成员，必须要借助对象  
> 2）、友元函数破坏了类的封装性  
> 3）、一个函数可以被多个类声明为友元函数，这样就可以访问多个类中的 private 成员  
> 4）、友元的声明可以在类中的公有、私有、保护部分，所在的位置无关紧要  
> 5）、在类外定义友元时不需要friend关键字  
> 6）、在类外定义友元函数时不需要加类名

# 二、友元类 #

## 1、声明 ##

> 将类 B 声明为类 A 的友元类，那么类 B 中的所有成员函数都是类 A 的友元函数，可以访问类 A 的所有成员，包括 public、protected、private 属性的。

## 2、注意事项 ##

> 1）、友元的关系是单向的而不是双向的。如果声明了类 B 是类 A 的友元类，不等于类 A 是类 B 的友元类，类 A 中的成员函数不能访问类 B 中的 private 成员。  
> 2）、友元的关系不能传递。如果类 B 是类 A 的友元类，类 C 是类 B 的友元类，不等于类 C 是类 A 的友元类  
> 3）、友元关系不能被继承

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Address;  //提前声明Address类
    
    //声明Student类
    class Student
    { 
    public:
        Student(char *name, int age, float score);
    
        void show(Address *addr);
    
    private:
        char *m_name;
        int m_age;
        float m_score;
    };
    
    //声明Address类
    class Address
    { 
    public:
        Address(char *province, char *city, char *district);
    public:
        //将Student类声明为Address类的友元类
        friend class Student;
    
    private:
        char *m_province;  //省份
        char *m_city;  //城市
        char *m_district;  //区（市区）
    };
    
    //实现Student类
    Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){  }
    void Student::show(Address *addr)
    { 
        cout<<m_name<<"的年龄是 "<<m_age<<"，成绩是 "<<m_score<<endl;
        cout<<"家庭住址："<<addr->m_province<<"省"<<addr->m_city<<"市"<<addr->m_district<<"区"<<endl;
    }
    
    //实现Address类
    Address::Address(char *province, char *city, char *district)
    { 
        m_province = province;
        m_city = city;
        m_district = district;
    }
    
    int main()
    { 
        Student stu("小明", 16, 95.5f);
        Address addr("陕西", "西安", "雁塔");
        stu.show(&addr);
    
        Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
        Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");
        pstu -> show(paddr);
    
        return 0;
    }

结果：

小明的年龄是 16，成绩是 95.5
    家庭住址：陕西省西安市雁塔区
    李磊的年龄是 16，成绩是 80.5
    家庭住址：河北省衡水市桃城区

参考：  
[http://c.biancheng.net/view/2233.html][http_c.biancheng.net_view_2233.html]

[http_c.biancheng.net_view_2233.html]: http://c.biancheng.net/view/2233.html