友元的基本知识_友元类的使用

目录

一.友元分为友元函数和友元类

二.为什么要用友元函数

三.友元函数的定义和声明

 四.友元类

    1.友元类的声明和定义

     2.友元类的注意事项

五.友元成员函数

一.友元分为友元函数和友元类

   友元函数:一个类的友元函数可以访问该类的私有成员
   友元类  :如果A是B的友元类，那么A的成员函数可以访问B的私有成员

二.为什么要用友元函数

  1. 类的私有成员是不允许类外的任何函数和外部类存取的，可以引入友元函数，是为在该类中提供一个对外(除了它自己以外)访问的窗口
  2.注意:友元函数不是类的成员，不属于任何类
  3.友元函数不属于该类的成员函数,它是定义在类外的普通函数，只是类中声明该函数可以直接访问类中的private或者protected成员 

三.友元函数的定义和声明

    friend 类型 函数名 (参数)
    例如: friend int addFive(Distance) 

//代码举例1 #include <iostream> using namespace std; class Distance{ int meter; public: Distance(): meter(0){} friend int addFive(Distance);//用friend表明addFive函数是类Distance的友元 }; int addFive(Distance d)//该函数在类内声明，类外定义 { d.meter= 5;//访问了类内的私有成员 return d.meter; } int main(){ Distance D; cout<<"Distance: "<< addFive(D); return 0; }

//代码举例2：一个友元函数可以访问两个类的私有成员 #include <iostream> using namespace std; class B; class A { int numA; public: A(): numA(12) { }//将12赋值给numA,之后private中的numA为12 friend int add(A, B); }; class B { int numB; public: B(): numB(1) { }//将1赋值给numB,之后private中的numB为1 friend int add(A , B);//and函数可以访问A,B的私有成员 }; int add(A objectA, B objectB){ return (objectA.numA + objectB.numB); } int main(){ A objectA; B objectB; cout<<"Sum: "<< add(objectA, objectB); return 0; }

//代码举例2.2 :一个友元函数可以访问两个类的私有成员 #include <iostream> using namespace std; class B; class A { int numA; public: A(int x): numA(x) { }//A接收传进来的x,然后x赋值给numA //之后private中的numA为12 friend int add(A, B); }; class B { int numB; public: B(int y): numB(y) { } friend int add(A , B); }; int add(A objectA, B objectB){ return (objectA.numA + objectB.numB); } int main(){ A objectA(12); B objectB(1); cout<<"Sum: "<< add(objectA, objectB); return 0; }

//代码举例3：友元函数和拷贝构造函数 #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; class Point{ public: private: int X, Y; public: Point(int xx = 0, int yy = 0) { X = xx; Y = yy; } int GetX() { return X; } int GetY() { return Y; } friend double fDist( Point , Point ); //等价形式friend double fDist( Point a, Point b); Point(const Point &) { cout<<"拷贝构造函数--->"<<endl; } }; double fDist(Point p1, Point p2)//p1和p2是形参 { double x = double(p1.X - p2.X); double y = double(p1.Y - p2.Y); return double(sqrt(x*x + y*y)); } int main() { Point a(2, 3), b(4, 5); cout << "the distance is:"<<endl;; cout << fDist(a, b) << endl;//调用fDist()函数，将a传给A,b传给B,是实参到形参的拷贝，会调用拷贝构造函数 return 0; }

//代码举例3.1：友元函数和引用 #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; class Point{ public: Point(int xx = 0, int yy = 0) { X = xx; Y = yy; } int GetX() { return X; } int GetY() { return Y; } friend double fDist( Point &, Point &);//使用引用以后，没有调用拷贝构造函数 //等价形式friend double fDist( Point &p1, Point &p2); Point(const Point &) { cout<<"拷贝构造函数--->"<<endl; } private: int X, Y; }; double fDist(Point &p1, Point &p2) { double x = double(p1.X - p2.X); double y = double(p1.Y - p2.Y); return double(sqrt(x*x + y*y)); } int main(){ Point a(2, 3), b(4, 5); cout << "the distance is:"<<endl;; cout << fDist(a, b) << endl; return 0; }

 四.友元类

    1.友元类的声明和定义

    friend class 类名
    例如: friend class C

#include <iostream> using namespace std; class A { private: int data; public: friend class C;//这是友元类的声明 }; class C//友元类定义，为了访问类A中的成员 { public: void set_show(int x, A &a)//A & a表示引用， // int n=4 ; int & r=n; r引用了n，并且r的类型是int & // A & a，a的类型是A & { a.data = x; cout<<a.data<<endl; } }; int main(void) { A a; C c; c.set_show(1, a); return 0; }

     2.友元类的注意事项

(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。

五.友元成员函数

   类A的成员函数是类B的友元函数，该成员函数能够访问类B的所有成员 

//代码举例 #include <iostream> using namespace std; class B; class A { public: void showB(B& );//showB()是类A的成员函数 }; class B { int b; public: B() { b = 0; } friend void A::showB(B & x);//void A::showB(B& x)表明showB()函数是属于类A， //而前面再加个friend表明A类中的showB()是类B的友元函数 }; void A::showB(B & x)//在类外定义友元函数 { cout << "B::b = " << x.b;//访问的是类B的私有成员b } int main() { A a; B x;//x是类B的一个对象 a.showB(x); return 0; } 

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