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友元函数是在类定义中被声明为 “朋友” 的非成员函数。它可以访问类的私有成员和保护成员(变量和方法)#xff0c;就好像它是类的成员函数一样。友元函数的声明以friend关键字开头#xff0c;在类的内部进行声明#xff0c;但它的定义在类的外部#xff…友元函数的定义:
友元函数是在类定义中被声明为 “朋友” 的非成员函数。它可以访问类的私有成员和保护成员(变量和方法)就好像它是类的成员函数一样。友元函数的声明以friend关键字开头在类的内部进行声明但它的定义在类的外部和普通函数一样。
代码如下:
#include iostream
using namespace std;
class A
{
public:friend void set_show(int x, A a); //该函数是友元函数的声明
private:int data; //私有的成员变量
protected:int pro8; //受保护的成员变量
};
void set_show(int x, A a)//友元函数定义为了访问类A中的成员变量data以及pro
{a.data x;cout a.data endl;cout a.pro endl;
}
int main(void)
{class A a;set_show(1,a);return 0;
}
友元类的定义:
友元类是被另一个类声明为 “朋友” 的类。友元类的所有成员函数都可以访问声明它为友元的类的私有成员和保护成员。友元类的声明也是在类的内部使用friend关键字进行格式为friend class 友元类名。
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)。但是另一个类里面也要相应的进行声明。
代码如下:
class A {
public:friend class C;//友元类的声明
private:int data;
};
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.data x;cout a.data endl;}
};
int main(void)
{class A a;class C c;c.set_show(1, a);//1return 0;
}
友元的作用:
友元提供了不同类的成员函数之间类的成员函数和一般函数之间进行数据共享的机制。
通过友元一个普通函数或者另一个类中的成员函数可以访问类中的私有成员和保护成员。友元的正确使用能提高程序的运行效率但同时也破坏了类的封装性和
数据的隐藏性导致程序可维护性变差。一个函数可以是多个类的友元函数但是每个类中都要声明这个函数友元函数的声明和权限无关。
注意事项
1.破坏封装性
友元机制虽然方便但它在一定程度上破坏了类的封装性。封装性是面向对象编程的重要特性之一它隐藏了类的内部实现细节使得类的内部数据结构和操作不易被外部代码随意访问和修改。过度使用友元可能会导致代码的可维护性降低因为外部代码可以直接访问类的私有成员使得类的内部实现对外部代码的依赖增加。
2.谨慎使用友元类
当一个类被声明为另一个类的友元类时友元类的所有成员函数都可以访问被访问类的私有成员。这可能会导致意外的访问和修改。
例如如果B类是A类的友元类那么B类中的所有成员函数fast都可以访问和修改A类的私有成员。所以在设计时要确保友元类中的函数确实有合理的理由访问另一个类的私有成员。
class A {int dis 5;int pri 4;void work(){cout work endl;}
protected:int pro 1;
public:friend class B;//类B作为类A的友元类
};
class B {
public:void fast(){A a;//访问A类中的私有成员dis和受保护的成员procout dis: a.dis pro: a.pro endl;//访问A类中的私有成员方法a.work();//修改A类中的私有成员变量pria.pri 12;cout 修改后的pri: a.pri endl;}
};
int main()
{B b;b.fast();return 0;
}
3.友元关系不能被继承。因为友元关系是基于类的明确声明而不是基于继承关系。
4.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。
5.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。
6.友元声明的位置和范围
在C中友元声明只是一种授权它不遵循常规的访问控制和作用域规则。友元函数或友元类的声明可以放在类的私有、保护或公共部分这只是一种声明位置的选择不影响其作为友元访问类私有成员的能力。但是友元函数本身的定义如果是普通函数或者友元类的成员函数定义如果是友元类还是要遵循常规的函数定义规则和作用域规则。例如友元函数的定义通常需要在类的外部进行除非是内联函数并且要保证能够正确地访问所需的类对象和成员。
