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标题:
C++ 友元(friend)
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作者:
lckboy
时间:
2004-6-4 11:56
标题:
C++ 友元(friend)
<b>问题的提出</FONT>
, S3 z( \) a$ a) Z: V0 i! k! l/ b8 D
</b></FONT>
( V) ~0 h9 H( O3 N
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。</FONT>
* \. p1 P8 c% T
</FONT>
( p7 K# h0 C5 r) x+ o; g
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,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。</FONT>
t" w* U- R, v; c
</FONT>
; U/ F# p0 e2 J% B
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。</FONT>
, f3 d$ ?( [/ E, O- m! c
</FONT>
( g8 C0 f. T$ B e5 `
<b>友元函数</FONT>
+ x' e# W/ t3 e1 U
</b></FONT>
+ ^6 N7 L" m6 W' I; G
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。下面举一例子说明友元函数的应用。</FONT>
( f& `" X: r" Q( d+ Q
</FONT>
7 n) q8 k- t( z6 C ?. R, w
#include <IOSTREAM.H></FONT>
5 p& W+ Q) V- I5 a7 h) L9 o
#include <MATH.H></FONT>
/ o3 y: n0 ]1 }" t7 p5 r4 e
</FONT>
8 d5 [: D6 W- f
class Point</FONT>
+ I. \7 V7 _9 Q w. E
{</FONT>
; o" v: |8 V9 c/ j% o
public:</FONT>
( I1 G9 X% j- c' I% K
Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; }</FONT>
0 v' F9 ~* A9 }/ l" Z* L
void Getxy();</FONT>
?. k6 u, _2 U, M3 C! Y6 G1 r# ]
friend double Distance(Point &a, Point &b);</FONT>
6 b: p+ I; C' \4 d) N
private:</FONT>
8 r0 Q) [( w1 A- y! B! B6 z
double x, y;</FONT>
0 Y5 ^. j, B" q4 D" I8 W1 A. {+ j
};</FONT>
$ T- x$ B, i& B( j
</FONT>
4 l5 c7 ^/ q7 G. j
void Point::Getxy()</FONT>
9 s7 S: ~7 a% c4 M& f# z3 z
{</FONT>
' ^- r3 [* s3 q3 Y
cout<<"("<<X<<","<<Y<<")"<<ENDL;< FONT>
* O0 W' h, q; X5 p3 _' Q: N
}</FONT>
m" L1 u& ?. @3 v5 Y
</FONT>
; T, j& w. l8 B, Z: x ~
double Distance(Point &a, Point &b)</FONT>
1 z8 L8 a0 ~- F$ z; t
{</FONT>
( j3 C- g+ V. g1 h% P! Z
double dx = a.x - b.x;</FONT>
( E4 E6 ]* a3 R" B' \
double dy = a.y - b.y;</FONT>
3 U7 _4 ?8 k6 D$ o: ~$ f2 ?
return sqrt(dx*dx+dy*dy);</FONT>
4 M- O4 B* _7 o
}</FONT>
1 X0 b4 K I4 ]' U2 N
</FONT>
% n' E; i2 y5 b; v6 y
void main()</FONT>
3 R/ H" o" w6 L
{</FONT>
- A ~7 u4 b! U& T j* w$ K
Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);</FONT>
4 q( M' B S$ {
p1.Getxy();</FONT>
7 J, n2 C+ ]: W, W$ j: {2 y
p2.Getxy();</FONT>
' H! ^( F) n0 D; a. J7 A4 X$ Q* C* _
double d = Distance(p1, p2);</FONT>
* x7 t9 M. c) f* M* d& L6 W- T
cout<<"Distance is"<<D<<ENDL;< FONT>
5 X3 P0 a7 v4 G: ^
}</FONT>
1 Q/ O# J+ M" Y' q5 w8 L' {' i; k; B
</FONT>
. N7 w8 ^/ E9 x
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。)</FONT>
& m$ f9 d1 x1 m8 p+ X F
</FONT>
7 _0 \* K/ q: F0 h! s7 k
<b>友元类</b></FONT>
, v0 `% h5 u' r
</FONT>
- {2 V9 {& D p) @
友元除了前面讲过的函数以外,友元还可以是类,即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时,这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。</FONT>
: |% Y1 q) E9 _9 c; f9 K5 D
</FONT>
作者:
ilikenba
时间:
2004-6-4 23:30
不错!回忆起来了!
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