友元函數(shù)和友元類(lèi)
采用類(lèi)的機(jī)制后實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的隱藏與封裝,類(lèi)的數(shù)據(jù)成員一般定義為私有成員,成員函數(shù)一般定義為公有的,依此提供類(lèi)與外界間的通信接口。但是,有時(shí)需要定義一些函數(shù),這些函數(shù)不是類(lèi)的一部分,但又需要頻繁地訪問(wèn)類(lèi)的數(shù)據(jù)成員,這時(shí)可以將這些函數(shù)定義為該函數(shù)的友元函數(shù)。除了友元函數(shù)外,還有友元類(lèi),兩者統(tǒng)稱(chēng)為友元。友元的作用是提高了程序的運(yùn)行效率(即減少了類(lèi)型檢查和安全性檢查等都需要時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)),但它破壞了類(lèi)的封裝性和隱藏性,使得非成員函數(shù)可以訪問(wèn)類(lèi)的私有成員。
友元函數(shù) :
友元函數(shù)是可以直接訪問(wèn)類(lèi)的私有成員的非成員函數(shù)。它是定義在類(lèi)外的普通函數(shù),它不屬于任何類(lèi),但需要在類(lèi)的定義中加以聲明,聲明時(shí)只需在友元的名稱(chēng)前加上關(guān)鍵字friend,其格式如下:
friend 類(lèi)型 函數(shù)名(形式參數(shù));
友元函數(shù)的聲明可以放在類(lèi)的私有部分,也可以放在公有部分,它們是沒(méi)有區(qū)別的,都說(shuō)明是該類(lèi)的一個(gè)友元函數(shù)。
一個(gè)函數(shù)可以是多個(gè)類(lèi)的友元函數(shù),只需要在各個(gè)類(lèi)中分別聲明。
友元函數(shù)的調(diào)用與一般函數(shù)的調(diào)用方式和原理一致。
友元類(lèi) :
友元類(lèi)的所有成員函數(shù)都是另一個(gè)類(lèi)的友元函數(shù),都可以訪問(wèn)另一個(gè)類(lèi)中的隱藏信息(包括私有成員和保護(hù)成員)。
當(dāng)希望一個(gè)類(lèi)可以存取另一個(gè)類(lèi)的私有成員時(shí),可以將該類(lèi)聲明為另一類(lèi)的友元類(lèi)。定義友元類(lèi)的語(yǔ)句格式如下:
friend class 類(lèi)名;
其中:friend和class是關(guān)鍵字,類(lèi)名必須是程序中的一個(gè)已定義過(guò)的類(lèi)。
例如,以下語(yǔ)句說(shuō)明類(lèi)B是類(lèi)A的友元類(lèi):
class A
{
…
public:
friend class B;
…
};
經(jīng)過(guò)以上說(shuō)明后,類(lèi)B的所有成員函數(shù)都是類(lèi)A的友元函數(shù),能存取類(lèi)A的私有成員和保護(hù)成員。
使用友元類(lèi)時(shí)注意:
(1) 友元關(guān)系不能被繼承。
(2) 友元關(guān)系是單向的,不具有交換性。若類(lèi)B是類(lèi)A的友元,類(lèi)A不一定是類(lèi)B的友元,要看在類(lèi)中是否有相應(yīng)的聲明。
(3) 友元關(guān)系不具有傳遞性。若類(lèi)B是類(lèi)A的友元,類(lèi)C是B的友元,類(lèi)C不一定是類(lèi)A的友元,同樣要看類(lèi)中是否有相應(yīng)的申明