C++之友元的学习总结

用户6280468

发布于 2022-03-21 14:33:52

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发布于 2022-03-21 14:33:52

文章被收录于专栏：txp玩Linux

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

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

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

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

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：