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【c++】友元函数
2024-12-16 15:32

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。
c++利用friend修饰符,可以让一些你设定的函数能够对这些保护数据进行操作,避免把类成员全部设置为public,最大限度的保护数据成员的安全。
具体来说:为了使其它类的成员函数直接访问该类的私有变量。
: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。(友元函数不是类的成员函数,是普通函数
优点:能够提高效率,表达简单、清晰。
缺点:友元函数破坏了封装机制,尽量使用成员函数,除非不得已的情况下才使用友元函数。

【c++】友元函数

什么时候使用友元

  • 运算符重载的某些场合需要使用友元。
  • 两个类要共享数据的时候。

怎么使用友元
友元函数的参数
因为友元函数是没有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。(常用
  • 要访问static成员或全局变量时,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。

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,不需要通过对象或者指针。

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,声明时只需要在友元的名称前面加上关键字。
具体格式为
友元函数的声明可以放在类的私有部分,也可以放在类的公有部分,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:其中:friend和class是关键字,类名必须是程序中的一个已经定义过的类。

函数来源总结

1 普通函数的友元函数

目的:使普通函数能够访问类的友元
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:类内类外均可
实现代码:与普通函数相同
调用:类似普通函数,直接调用

2 类Y的所有成员函数都是类X的友元函数–友元类

目的:使用单个声明使Y类的所有函数成为类X的友元
它提供了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。
前提:A是B的友元 可推 A中的成员函数可以访问B中的所有成员。
语法:声名位置:公有私有均可,常写为私有(把类看成一个变量)。
声明:friend+类名。
代码

 
3 类Y的一个成员函数为类X的友元函数

目的:使类Y的一个成员函数成为类X的友元。
具体而言: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。
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。

4 在模板中使用友元operator<<(对<<运算符的重载)

使用方式
在模板类中声明

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