c++中的友元

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gaosmile 发布时间：2020-8-11 11:28

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一、友元的概念：

1、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

' f- a) _! a# Z

2、友元的用法：

在类中以friend关键字声明友元
类的友元可以是其它类或者具体函数
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
2 N' }1 _$ P1 P* W+ f

3、友元的语法:

在类中使用friend 关键字对函数或者类进行声明：

class Test
{
   double x;
   double y;

   friend void func(Test& t);

};

void func(Test& t)
{

}

注意：func() 全局函数是 Test 类的友元，func() 可以访问Test 类的所有成员，但是 func() 不是 Test 的成员函数。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

class Test
{
double x;
double y;
public:
Test(double x,double y)
{
   this->x=x;
   this->y=y;
}
double getX()
{
   return x;
}
double getY()
{

   return y;
   }
friend double func(Test& t1,Test& t2);

};

double func(Test& t1,Test& t2)
{
   double ret =0;
   ret = (t2.y-t1.y)*(t2.y-t1.y)+(t2.x-t1.x)*(t2.x-t1.x);

      ret = sqrt(ret);

   return ret;

}
int main()
{
Test t1(1,2);
Test t2(10,20);

printf("t1(%f,%f)\n",t1.getX(),t1.getY());
printf("t2(%f,%f)\n",t2.getX(),t2.getY());
printf("(t1,t2)=%f\n",func(t1,t2));

return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/add# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp/add# ./a.out
t1(1.000000,2.000000)
t2(10.000000,20.000000)
(t1,t2)=20.124612

4、友元的尴尬：

友元是为了兼顾c语言的高效而诞生的
友元直接破坏了面向对象的封装性
友元在实际开发产品中的高效是得不偿失的
友元在软件工程中已经慢慢被遗弃了

" p5 V) E8 ^2 }5 ^+ P& ?

5、注意事项：

友元关系不具备传递性
类的友元可以是其它类的成员函数
类的友元可以是某个完整的类
所有的成员函数都是友元

$ R$ S& r5 A. L" j

代码测试：

#include <stdio.h>

class ClassC
{
const char* n;
public:
ClassC(const char* n)
{
      this->n = n;
}

friend class ClassB;
};

class ClassB
{
const char* n;
public:
ClassB(const char* n)
{
      this->n = n;
}

void getClassCName(ClassC& c)
{
      printf("c.n = %s\n", c.n);
}

friend class ClassA;
};

class ClassA
{
const char* n;
public:
ClassA(const char* n)
{
      this->n = n;
}

void getClassBName(ClassB& b)
{
      printf("b.n = %s\n", b.n);
}
/*
void getClassCName(ClassC& c)
{
      printf("c.n = %s\n", c.n);
}
*/
};

int main()
{
ClassA A("A");
ClassB B("B");
ClassC C("C");

A.getClassBName(B);
B.getClassCName(C);

return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/add# ./a.out
b.n = B
c.n = C

如果把上面屏蔽的那部分代码打开，编译就会报错（因为友元没有传递性哦）：

root@txp-virtual-machine:/home/txp/add# g++ test.cpp
test.cpp: In member function ‘void ClassA::getClassCName(ClassC&)’:
test.cpp:5:17: error: ‘const char* ClassC::n’ is private
   const char* n;
               ^
test.cpp:48:32: error: within this context
      printf("c.n = %s\n", c.n);
                              ^

6、小结：