c++学习:友元关系+有元函数+友元类

友元关系

  • 友元关系是一种在编程中使用的术语,通常用于描述两个类或函数之间的特殊关系。
  • 一个类可以将其他类或者函数声明为"友元"。被声明为友元的类或函数就可以访问该类的私有和保护成员。

作用

  • 在这种关系中,一个类或函数允许另一个类或函数访问其私有和保护成员。这种关系并不依赖于继承,而是通过明确的声明来建立。

友元函数示例

有一个类,类中有一个数据成员,外面有两个函数,只想让一个函数可以访问这个数据成员

class MyClass {
private:
    int value;

public:
    MyClass(int num) : value(num) {}

    friend void friendFunction(const MyClass& obj);
};

void friendFunction(const MyClass& obj) {
    std::cout << "The value of MyClass is: " << obj.value << std::endl;
}

void Function(const MyClass& obj) {
    std::cout << "The value of MyClass is: " << obj.value << std::endl;
}

int main() {
    MyClass obj(42);
    friendFunction(obj); // 调用友元函数
    Function(obj); // 调用错误,不是友元函数
    

    return 0;
}

注意:

  • 代码解释
    • friendFunction是一个友元函数,它被声明为MyClass的友元。
    • 友元函数可以直接访问MyClass的私有成员value。
    • friendFunction函数在main函数中被调用,并传递了一个MyClass对象作为参数。
  • 声明友元函数格式是 friend 函数声明;
  • 在类中声明的友元函数中可以调用类中的所有成员
  • 友元的正确使用能提高程序的运行效率,但破坏了类的封装性和数据的隐秘性,导致程序可维护性变差,因此一定要谨慎使用

友元类示例

class FriendClass {
public:
    void showValue(const MyClass& obj) {
        std::cout << "The value of MyClass is: " << obj.value << std::endl;
    }
};

class MyClass {
private:
    int value;

    friend class FriendClass; // 声明FriendClass为友元类

public:
    MyClass(int num) : value(num) {}
};

int main() {
    MyClass obj(42);

    FriendClass fc;
    fc.showValue(obj); // 通过友元类调用私有成员

    return 0;
}

注意:

  • 代码解释:
    • FriendClass被声明为MyClass的友元类。
    • 因此,FriendClass可以访问MyClass的私有成员value。
    • FriendClass类中的showValue函数可以访问并输出MyClass对象的value成员变量。
    • 在main函数中,我们创建了一个MyClass对象和一个FriendClass对象。
    • 然后,通过FriendClass对象调用showValue函数来访问和输出MyClass对象的value成员变量。
  • 友元关系不能被继承
  • FriendClass可以访问MyClass,但MyClass不可以访问FriendClass
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