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升级   59% TA的每日心情 | 怒 2014-2-22 20:49 |
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<b>问题的提出</FONT>. ^6 |) B+ d: z5 P2 f n
</b></FONT>$ S M0 G$ o3 q3 n( l# A3 k
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>, J7 ^* I' m& |9 O, w) C
</FONT>
: G# p" u; J" ?% w( E8 S: `7 I3 s' J 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>% s, ` L2 `) v. s5 ~& C; p
</FONT>: A. j+ o# ?1 H5 R& v D6 `5 U
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>+ l5 z. w0 E( X/ X3 o3 N
</FONT>' _2 k5 r( d6 X; e2 _$ M3 Y
<b>友元函数</FONT>+ {- {% t% b, N8 c- U6 g c
</b></FONT>& b) \ m3 b1 k
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>* q4 G+ d: J- n2 v) {
</FONT>- Z" p& A3 W! _7 y6 f& r
#include <IOSTREAM.H></FONT>1 v) d% d$ C, \- j% n! Q
#include <MATH.H></FONT>
, I/ [8 W9 h$ e& Y</FONT>
) E- N6 E, P% ^ ^+ n+ R* n. J- v class Point</FONT>
# G( W9 n/ L( v: } {</FONT>- \, F3 p8 V8 d* P
public:</FONT>1 X/ |7 b' g$ X3 `
Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; }</FONT>
3 a B, w( b; d& J void Getxy();</FONT>
0 D8 c# ]5 D7 n, J friend double Distance(Point &a, Point &b);</FONT>
8 S' H1 i( B* b0 H! I4 |1 b6 U/ Q3 K private:</FONT>
d# q; C" }9 d& P9 c: ^" L5 d double x, y;</FONT>
$ j$ ?3 y$ W5 ?- ? };</FONT>! j& I! P1 R: f6 R
</FONT>
+ Y2 A2 t! y$ g E% H' E7 N6 ~1 J void Point::Getxy()</FONT>/ y+ r$ W O6 M
{</FONT>
# o" f, W: O. {* A cout<<"("<<X<<","<<Y<<")"<<ENDL;< FONT>& G) X+ G% c V$ ^# {6 g9 j
}</FONT>
{, Q' ^' o% J) F4 k2 M5 T6 D/ `</FONT>* d) V, P( }/ A$ b7 T; S
double Distance(Point &a, Point &b)</FONT>3 b) x. n) l3 Q7 o: `
{</FONT>
; t( {/ C' X% f. Z double dx = a.x - b.x;</FONT>1 }: _6 X, \! i7 K4 B$ o) O0 ]
double dy = a.y - b.y;</FONT>$ j1 W7 Y4 k8 O+ B8 e: `
return sqrt(dx*dx+dy*dy);</FONT>7 x' I. ~. [* w+ K# o* s% d/ k( x
}</FONT>
" |5 p4 S5 {) `7 e' g7 l</FONT>
0 v' p' a& F8 z$ U" I' @ void main()</FONT>+ Y( R* B3 ^+ I. c4 K7 |
{</FONT>
4 w- G1 u/ U2 c, y: v+ B( o Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);</FONT>
0 l# s9 p7 f. s7 @+ h9 c( U p1.Getxy();</FONT>! f0 j8 R" i0 Y, U2 t
p2.Getxy();</FONT>
9 M* M$ U( m$ L double d = Distance(p1, p2);</FONT>8 u" K1 b+ K6 G; W
cout<<"Distance is"<<D<<ENDL;< FONT>
0 B7 [4 [- c: X5 p1 w }</FONT>
7 I1 u" [: B& f6 E</FONT>
$ a3 r5 [5 _, W' A0 A- W 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>: ]6 ], F+ h# \) z `
</FONT>* M+ g) R1 a9 T' q0 G0 x% D1 h% v
<b>友元类</b></FONT>0 }$ {7 f3 M' }9 i- }( J6 f
</FONT>
2 a, g6 v4 w: P; x3 k, m& N 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>, |% U; o5 b! M
</FONT> |
zan
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