C++中的friend友元函数详细解析

友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数，它不属于任何类，但需要在类的定义中加以声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend。

我们已知道类具有封装和信息隐藏的特性。只有类的成员函数才能访问类的私有成员，程序中的其他函数是无法访问私有成员的。非成员函数可以访问类中的公有成员，但是如果将数据成员都定义为公有的，这又破坏了隐藏的特性。另外，应该看到在某些情况下，特别是在对某些成员函数多次调用时，由于参数传递，类型检查和安全性检查等都需要时间开销，而影响程序的运行效率。

为了解决上述问题，提出一种使用友元的方案。友元是一种定义在类外部的普通函数，但它需要在类体内进行说明，为了与该类的成员函数加以区别，在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要的时间开销），但是，它破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。

友元可以是一个函数，该函数被称为友元函数；友元也可以是一个类，该类被称为友元类。

友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上与普通函数一样。


代码如下:

#include "cmath"
#include "iostream"
using namespace std;
class Point
{
public:
      Point(double xx,double yy)
      {
          x=xx;
          y=yy;
      }
      void GetXY();
      friend double Distance(Point &a,Point &b);
protected:
private:
      double x,y;
};
void Point::GetXY()
{
     //cout<<"("<<this->x<<","<<this->y<<")"<<endl;
     cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;
}
double Distance(Point &a,Point &b)
{
     double length;
     length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));     //它可以引用类中的私有成员
     return length;
}
int main(void)
{
     Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);
     p1.GetXY();    //成员函数的调用方法，通过使用对象来调用
     p2.GetXY();
     double d = Distance(p1,p2);     //友元函数的调用方法，同普通函数的调用一样，不要像成员函数那样调用
     cout<<d<<endl;
     system("pause");
     return 0;
}

说明：在该程序中的Point类中说明了一个友元函数Distance()，它在说明时前边加friend关键字，标识它不是成员函数，而是友元函数。它的定义方法与普通函数定义一样，而不同于成员函数的定义，因为它不需要指出所属的类。但是，它可以引用类中的私有成员，函数体中的a.x，b.x，a.y，b.y都是类的私有成员，它们是通过对象引用的。在调用友元函数时，也是同普通函数的调用一样，不要像成员函数那样调用。本例中，p1.Getxy()和p2.Getxy()这是成员函数的调用，要用对象来表示。而Distance(p1, p2)是友元函数的调用，它直接调用，不需要对象表示，它的参数是对象。(该程序的功能是已知两点坐标，求出两点的距离。)

下面对上面的代码进行输入、输出流的重载：


代码如下:

#include <cmath>
#include <iostream>
using namespace std;
class Point
{
public:
      Point(double xx,double yy)
      {
           x=xx;
           y=yy;
      }
      void GetXY();
      friend double Distance(Point &a,Point &b);
     friend ostream &operator <<(ostream &a,Point &b);
protected:
private:
      double x,y;
};
// friend ostream& operator<<(ostream& o,A& another);
ostream &operator <<(ostream &out,Point &b)   //在类中声明的时候，可以是ostream &a，函数定义的时候也可以是ostream &out
{
     out<<"("<<b.x<<","<<b.y<<")"<<endl;
     return out;
}
void Point::GetXY()
{
     //cout<<"("<<this->x<<","<<this->y<<")"<<endl;
     //cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;
     cout<<*this;
}
double Distance(Point &a,Point &b)
{
     double length;
     length=sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));
     return length;
}
int main(void)
{
     Point p1(3.0,4.0),p2(6.0,8.0);
     p1.GetXY();
     p2.GetXY();
     double d = Distance(p1,p2);
     cout<<d<<endl;
     system("pause");
     return 0;

}

赞 (0)

相关推荐

  • C++中友元的实例详解

    C++中友元的实例详解 尽管友元被授予从外部访问类的私有部分的权限,但他们并不与面向对象的编程思想相悖:相反他提高了公共接口的灵活性. 一.友元类 友元声明可以位于公有.私有活保护部分.其所在位置无关紧要 我直接贴出一个摘自< c++ primer plus >的例子来演示 c++ 友元类 其中 Remote 为 Tv的友元类. Tv.h #ifndef TV_H_ #define TV_H_ /*一个类 电视 */ class Tv { public: friend class Remote

  • C++ 中友元函数与友元类详解

    C++ 中友元函数与友元类详解 总的来说,友元分为两类:友元函数与友元类.友元是针对类而言,它提供了一种非类的成员函数来访问类的非公有成员的一种机制.可以把一个函数指定为某类的友元,这个函数称为这个类的友元函数.也可以将类A指定为类B的友元,则类A是类B的友元类,类A的所有成员函数均是类B的友元函数,均可以访问类B的非公有成员.        友元函数的注意事项: (1)友元函数不是类的成员函数,在函数体中访问对象的成员,必须用"对象名.对象成员"方式来访问, 友元函数可以访问类中的所

  • C++友元(Friend)用法实例简介

    相对于Java而言,友元是C++中特有的一种元素,很多教材上对其介绍的相对较少,因此初学的时候往往不能很快掌握,本文总结了友元的用法和一些注意的地方,供大家参考借鉴.希望能对初学C++的朋友起到一点帮助作用. 操作步骤: 1)在MyFriend类中,将Father类定义成友元 2)写一个Son类继承自Father类 3)在Father类和Son类的构造函数中分别创建MyFriend对象,并定义其内部的三个变量 4)在MyFriend类的构造函数中创建Father对象,并定义其内部的三个变量 结果

  • C++之友元：友元函数和友元类详解

    一.友元介绍我们知道,类的成员函数可以访问同类的其他成员函数,包括公有.私有和保护成员.而类的外部函数只能访问类的公有成员. 友元是一种允许非类成员函数访问类的非公有成员的一种机制.可以把一个函数指定为类的友元,也可以把整个类指定为另一个类的友元. 友元函数友元类 二.友元函数友元函数在类作用域外定义,但它需要在类体中进行说明为了与该类的成员函数加以区别,定义的方式是在类中用关键字friend说明该函数,格式如下: friend  类型 友元函数名(参数表);友元的作用在于提高程序的运行效率 友

  • C++友元函数与拷贝构造函数详解

    一.友元函数 1.友元函数概述: (1)友元函数是定义在一个类外的普通函数. 友元函数和普通函数的定义一样;在类内必须将该普通函数声明为友元. (2)友元函数不是成员函数. 不能通过对象来调用,而是直接调用;友元函数可以访问类的公有.受保护以及私有成员,但是必须通过对象.对象指针或者对象引用来访问. 2.友元函数的声明: friend 返回值类型 函数名(参数表); 在类中只需要将这个声明放置在公有部分即可. class Point { double x, y; public: Point(){

  • 有关C++继承与友元、继承与类型转换详解

    实例如下: #include <iostream> using namespace std; class a{ friend class pal; private: int i; protected: int j; public: int k; }; class b:public a{ protected: int l; }; class c:protected a{}; class d:private a{}; class e:public b{}; class pal{ public: v

  • 解析C++中不能重载为友元函数的四个运算符

    C++规定有四个运算符 =, ->, [], ()不可以是全局域中的重载(即不能重载为友员函数),这是为什么呢?现在先说说赋值运算符"="的重载C++规定赋值运算符"="只能重载为类的非静态成员函数,而不可以重载为类的友元函数.不能重载为类的静态成员应该比较容易理解,因为静态成员函数是属于整个类的,不是属于某个对象的,它只能去操作类静态数据成员.而赋值运算符"="是基于对象操作的.那么为什么赋值运算符不可以重载为类的友元函数?像同样都是双目

  • C++中的friend友元函数详细解析

    友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数.它是定义在类外的普通函数,它不属于任何类,但需要在类的定义中加以声明,声明时只需在友元的名称前加上关键字friend. 我们已知道类具有封装和信息隐藏的特性.只有类的成员函数才能访问类的私有成员,程序中的其他函数是无法访问私有成员的.非成员函数可以访问类中的公有成员,但是如果将数据成员都定义为公有的,这又破坏了隐藏的特性.另外,应该看到在某些情况下,特别是在对某些成员函数多次调用时,由于参数传递,类型检查和安全性检查等都需要时间开销,而影响程序的运

  • C++中 Sort函数详细解析

    C++中 Sort函数详细解析

    目录 前言 一.sort函数调用的两种方式 二.sort函数使用场景 三.sort函数排序原理 四.sort函数使用案例 1.升序排列 2.降序排列 实现方式1 实现方式2 3.结构体排序(自定义比较函数) 五.自定义comp函数返回true或false作用 前言 sort函数是algorithm库下的一个函数,sort函数是不稳定的,即大小相同的元素在排序后相对顺序可能发生改变,如果某些场景需要保持相同元素间的相对顺序,可使用stable_sort函数,这里不过多介绍. 一.sort函数调用的

  • Python内置函数详细解析

    目录 1.abs 2.all 3.any 4.callable 5.dir 6.id 7.locals 和 globals 8.hash 9.sum 10.getattr.setattr.delattr 前言: Python 自带了很多的内置函数,极大地方便了我们的开发,下面就来挑几个内置函数,看看底层是怎么实现的.内置函数位于 Python/bitlinmodule.c 中. 1.abs abs 的功能是取一个整数的绝对值,或者取一个复数的模. static PyObject * builti

  • Mybatis中的config.xml配置文件详细解析

    经过前面的文章,我觉得对Mybatis的正题理解已经足够了,但是对Mybatis的使用,我觉得还是会有一点的模糊,就我个人而言,我觉得掌握好Mybatis框架,主要要明白三个文件,第一个就是等下要谈论的Mybatis-comfig.xml文件,还有就是**Mapper.xml,以及我们所定义的Mapper类,理解了这三个东西,然后有sql的基础,还有java的基础的话,后面不论是使用基于xml的方法,还是基于java-based Configuration的方法,都会简单的多. 废话不多说,现在

  • Es6 Generator函数详细解析

    ECMAScript 6 (简称 ES6 )作为下一代 JavaScript 语言,将 JavaScript 异步编程带入了一个全新的阶段. Generator函数跟普通函数的写法有非常大的区别: 一是,function关键字与函数名之间有一个星号: 二是,函数体内部使用yield语句,定义不同的内部状态(yield在英语里的意思就是"产出"). 本文重点给大家介绍Es6 Generator函数,具体内容如下所示: /* 一.generator函数的定义 1.Generator 函数是

  • C++中的friend函数详细解析

    为什么要使用友元函数 在实现类之间数据共享时,减少系统开销,提高效率.如果类A中的函数要访问类B中的成员(例如:智能指针类的实现),那么类A中该函数要是类B的友元函数.具体来说:为了使其他类的成员函数直接访问该类的私有变量.即:允许外面的类或函数去访问类的私有变量和保护变量,从而使两个类共享同一函数. 实际上具体大概有下面两种情况需要使用友元函数:(1)运算符重载的某些场合需要使用友元.(2)两个类要共享数据的时候. 使用友元函数的优缺点 优点:能够提高效率,表达简单.清晰. 缺点:友元函数破环

  • Tomcat中的catalina.bat原理详细解析

    Tomcat中的catalina.bat原理详细解析

    前言 本文主要给大家详细解析了关于Tomcat中catalina.bat原理的相关内容,分享出来供大家参考学习,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧. tomcat 的真正启动是在 catalina.bat 设置并启动的.startup.bat 只是找到catalina.bat 然后执行catalina.bat 来启动tomat的.下面我们来分析下catalina.bat 验证CATALINA_HOME 环境变量 验证CATALINA_HOME 设置是否正确,如果不正确,重新设置CATALIN

  • Python中sort和sorted函数代码解析

    本文研究的主要是Python中sort和sorted函数的相关内容,具体如下. 一.sort函数 sort函数是序列的内部函数 函数原型: L.sort(cmp=None, key=None, reverse=False) 函数作用: 它是把L原地排序,也就是使用后并不是返回一个有序的序列副本,而是把当前序列变得有序 参数说明: (1) cmp参数 cmp接受一个函数,拿整形举例,形式为: def f(a,b): return a-b 如果排序的元素是其他类型的,如果a逻辑小于b,函数返回负数:

  • Tomcat中的startup.bat原理详细解析

    Tomcat中的startup.bat原理详细解析

    前言 在刚开始接触计算机,一开始就是win2000,所以对批处理脚本命令都不会.平时启TOMCAT都是鼠标双击startup.bat了,很少看过里面写的是什么,也借学习TOMCAT的机会学习一下批处理的常用命令,不求都记住,但求以后再见到批处理命令能看的懂,说的出是干什么的.本文主要给大家介绍了关于Tomcat中startup.bat原理的相关内容,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧. startup.bat 解析 验证CATALINA_HOME 环境变量是否设置,如果没有设置则通过CATA

  • JavaScript自定义日期格式化函数详细解析

    我们对 JavaScript 扩展其中一个较常的做法便是对 Date.prototype 的扩展.因为我们知道,Date 类只提供了若干获取日期元素的方法,如 getDate(),getMinute()--却没有一个转换为特定字符串的格式化方法.故所以,利用这些细微的方法,加以封装,组合我们想要的日期字符串形式.一般来说,该格式化函数可以定义在 Date 对象的原型身上,也可以独立一个方法写出.定义原型方法的操作如 Date.prototype.format = function(date){-

随机推荐