C++友元小结

来源：互联网发布：淘宝招聘在家兼职客服编辑：程序博客网时间：2024/05/16 14:37

友元函数和友元类

        采用类的机制后实现了数据的隐藏与封装，类的数据成员一般定义为私有成员，成员函数一般定义为公有的，依此提供类与外界间的通信接口。但是，有时需要定义一些函数，这些函数不是类的一部分，但又需要频繁地访问类的数据成员，这时可以将这些函数定义为该函数的友元函数。除了友元函数外，还有友元类，两者统称为友元。友元的作用是提高了程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要时间开销），但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。

友元函数：
      友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数，它不属于任何类，但需要在类的定义中加以声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend，其格式如下：
      friend 类型函数名(形式参数);

      友元函数的声明可以放在类的私有部分，也可以放在公有部分，它们是没有区别的，都说明是该类的一个友元函数。
      一个函数可以是多个类的友元函数，只需要在各个类中分别声明。
      友元函数的调用与一般函数的调用方式和原理一致。

友元类：
      友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的隐藏信息（包括私有成员和保护成员）。
      当希望一个类可以存取另一个类的私有成员时，可以将该类声明为另一类的友元类。定义友元类的语句格式如下：
      friend class 类名;
      其中：friend和class是关键字，类名必须是程序中的一个已定义过的类。

      例如，以下语句说明类B是类A的友元类：
      class A
      {
             …
      public:
             friend class B;
             …
      };
      经过以上说明后，类B的所有成员函数都是类A的友元函数，能存取类A的私有成员和保护成员。

      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

本文转自：http://www.cppblog.com/twzheng/articles/21020.html

1、为什么要引入友元函数：在实现类之间数据共享时，减少系统开销，提高效率

具体来说：为了使其他类的成员函数直接访问该类的私有变量

即：允许外面的类或函数去访问类的私有变量和保护变量，从而使两个类共享同一函数

优点：能够提高效率，表达简单、清晰

缺点：友元函数破环了封装机制，尽量不使用成员函数，除非不得已的情况下才使用友元函数。

2、什么时候使用友元函数：

1)运算符重载的某些场合需要使用友元。

2)两个类要共享数据的时候

3、怎么使用友元函数：

友元函数的参数：

因为友元函数没有this指针，则参数要有三种情况：

1、要访问非static成员时，需要对象做参数；--常用(友元函数常含有参数)

2、要访问static成员或全局变量时，则不需要对象做参数

3、如果做参数的对象是全局对象，则不需要对象做参数

友元函数的位置：

因为友元函数是类外的函数，所以它的声明可以放在类的私有段或公有段且没有区别。

友元函数的调用：

可以直接调用友元函数，不需要通过对象或指针

友元函数的分类：

根据这个函数的来源不同，可以分为三种方法：

1、普通函数友元函数：

a) 目的：使普通函数能够访问类的友元

b) 语法：声明位置：公有私有均可，常写为公有

声明： friend + 普通函数声明

实现位置：可以在类外或类中

实现代码：与普通函数相同（不加不用friend和类::）

调用：类似普通函数，直接调用

c) 代码：

[cpp] view plaincopy
class INTEGER  
{    
private:  
    int num;  
public:  
    friend void Print(const INTEGER& obj);//声明友元函数  
};  
void Print(const INTEGER& obj)//不使用friend和类：：  
{  
    //函数体  
}  
void main()  
{  
    INTEGER obj;  
    Print(obj);//直接调用  
}  

2、类Y的所有成员函数都为类X友元函数—友元类

a）目的：使用单个声明使Y类的所有函数成为类X的友元

它提供一种类之间合作的一种方式，使类Y的对象可以具有类X和类Y的功能

具体来说：

前提：A是B的友元（=》A中成员函数可以访问B中有所有成员，包括私有成员和公有成员--老忘）

则：在A中，借助类B，可以直接使用～B . 私有变量～的形式访问私有变量

b）语法：声明位置：公有私有均可，常写为私有(把类看成一个变量)

声明： friend + 类名---不是对象啊

调用：

c）代码：

[cpp] view plaincopy
class girl;  
  
class boy  
{    
private:  
    char *name;    
    int age;    
public:    
    boy();  
    void disp(girl &);     
};    
  
void boy::disp(girl &x) //函数disp()为类boy的成员函数，也是类girl的友元函数   
{   
    cout<<"boy's name is:"<<name<<",age:"<<age<<endl;//正常情况，boy的成员函数disp中直接访问boy的私有变量  
    cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl;   
    //借助友元，在boy的成员函数disp中，借助girl的对象，直接访问girl的私有变量  
    //正常情况下，只允许在girl的成员函数中访问girl的私有变量  
}  
  
class girl  
{    
private：  
    char *name;    
    int age;    
    friend boy;   //声明类boy是类girl的友元    
public:    
    girl();     
};    
void main()    
{     
    boy b;    
    girl g;    
    b.disp(g);  //b调用自己的成员函数，但是以g为参数，友元机制体现在函数disp中  
}  

3、类Y的一个成员函数为类X的友元函数

a）目的：使类Y的一个成员函数成为类X的友元

具体而言：而在类Y的这个成员函数中，借助参数X，可以直接以X。私有变量的形式访问私有变量

b）语法：声明位置：声明在公有中（本身为函数）

声明：friend + 成员函数的声明

调用：先定义Y的对象y---使用y调用自己的成员函数---自己的成员函数中使用了友元机制

c）代码：

[cpp] view plaincopy
class girl;   
class boy  
{    
private:  
    char *name;    
    int age;    
public:    
    boy();  
    void disp(girl &);       
};     
   
class girl  
{  
private:  
    char *name;    
    int age;    
public:    
    girl(char *N,int A);    
    friend void boy::disp(girl &); //声明类boy的成员函数disp()为类girl的友元函数    
};    
   
void boy::disp(girl &x)    
{     
    cout<<"boy's name is:"<<name<<",age:"<<age<<endl;  //访问自己(boy)的对象成员,直接访问自己的私有变量    
    cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl;    
    //借助友元，在boy的成员函数disp中，借助girl的对象，直接访问girl的私有变量  
    //正常情况下，只允许在girl的成员函数中访问girl的私有变量    
}    
void main()    
{     
    boy b();    
    girl g();    
    b.disp(g);  }  

4、在模板类中使用友元operator<<(对<<运算符的重载)

a)使用方法：

在模板类中声明：

[cpp] view plaincopy
friend ostream& operator<< <>(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G);  

在模板类中定义：

[cpp] view plaincopy
template<class VexType,class ArcType>  
ostream& operator<<(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G)  
{  
    //函数定义  
}  

b)注意：

把函数声明非模板函数：

[cpp] view plaincopy
friend ostream& operator<< (ostream& cout,const MGraph& G);  

把函数声明为模板函数：

[cpp] view plaincopy
friend ostream& operator<< <>(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G);  

或：

[cpp] view plaincopy
friend ostream& operator<< <VexType,ArcType>(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G);  

说明：
在函数声明中加入operator<< <>：是将operator<<函数定义为函数模板，将函数模板申明为类模板的友员时,是一对一绑定的
实际的声明函数：这里模板参数可以省略，但是尖括号不可以省略

[cpp] view plaincopy
friend ostream& operator<< <VexType,ArcType>(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G);  

5、友元函数和类的成员函数的区别：成员函数有this指针，而友元函数没有this指针。

6、记忆：A是B的友元《=》A是B的朋友《=》借助B的对象，在A中可以直接通过B。成员变量（可以是公有，也可以为私有变量）的方式访问B

本文转自：http://blog.csdn.net/insistgogo/article/details/6608672

#include <iostream>using namespace std;class B;class A{    private:        int x;    public:        A();        void display(B &);};class C;class B{    private:        int y;        int z;    public:        B();        B(int, int);    friend void A::display(B &);//友元成员函数    friend void display(B &);//友元函数    friend class C;//友元类};class C{    private:        int sum;        void calc(B &);    public:        C();        void display(B &);};//必须在友元关系的类后进行定义void display(B &v)//友元函数{    cout << v.y << " " << v.z << endl;}A::A(){    this->x = 0;}void A::display(B &v)//友元成员函数{    this->x = v.y + v.z;    cout << this->x << endl;}B::B(){    this->y = 0;    this->z = 0;}B::B(int y, int z){    this->y = y;    this->z = z;}C::C(){    sum = 0;}void C::display(B &v){    this->calc(v);    cout << sum << " = " << v.y << " + " << v.z << endl;}void C::calc(B &v){    sum = v.y + v.z;}int main(){    A a;    B b(2, 3);    display(b);    a.display(b);    C c;    c.display(b);system("pause");    return 0;}