C++友元函數(shù)和友元類是什么-創(chuàng)新互聯(lián)

小編給大家分享一下C++友元函數(shù)和友元類是什么，希望大家閱讀完這篇文章之后都有所收獲，下面讓我們一起去探討吧！

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在 C++ 中，一個類中可以有 public、protected、private 三種屬性的成員，通過對象可以訪問 public 成員，只有本類中的函數(shù)可以訪問本類的 private 成員?，F(xiàn)在，我們來介紹一種例外情況——友元(friend)。借助友元(friend)，可以使得其他類中的成員函數(shù)以及全局范圍內(nèi)的函數(shù)訪問當前類的 private 成員。

friend 的意思是朋友，或者說是好友，與好友的關系顯然要比一般人親密一些。我們會對好朋友敞開心扉，傾訴自己的秘密，而對一般人會謹言慎行，潛意識里就自我保護。在 C++ 中，這種友好關系可以用 friend 關鍵字指明，中文多譯為“友元”，借助友元可以訪問與其有好友關系的類中的私有成員。如果你對“友元”這個名詞不習慣，可以按原文 friend 理解為朋友。

友元函數(shù)

在當前類以外定義的、不屬于當前類的函數(shù)也可以在類中聲明，但要在前面加 friend 關鍵字，這樣就構成了友元函數(shù)。友元函數(shù)可以是不屬于任何類的非成員函數(shù)，也可以是其他類的成員函數(shù)。

友元函數(shù)可以訪問當前類中的所有成員，包括 public、protected、private 屬性的。

1) 將非成員函數(shù)聲明為友元函數(shù)。

請大家直接看下面的例子：

#include < iostream>
　　using namespace std;
　　class Student{
　　public:
　　Student(char *name, int age, float score);
　　public:
　　friend void show(Student *pstu); //將show()聲明為友元函數(shù)
　　private:
　　char *m_name;
　　int m_age;
　　float m_score;
　　};
　　Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
　　//非成員函數(shù)
　　void show(Student *pstu){
　　cout
　　}
　　int main(){
　　Student stu("小明", 15, 90.6);
　　show(&stu); //調(diào)用友元函數(shù)
　　Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);
　　show(pstu); //調(diào)用友元函數(shù)
　　return 0;
　　}

運行結果：

小明的年齡是 15，成績是 90.6

李磊的年齡是 16，成績是 80.5

show() 是一個全局范圍內(nèi)的非成員函數(shù)，它不屬于任何類，它的作用是輸出學生的信息。m_name、m_age、m_score 是 Student 類的 private 成員，原則上不能通過對象訪問，但在 show() 函數(shù)中又必須使用這些 private 成員，所以將 show() 聲明為 Student 類的友元函數(shù)。讀者可以親自測試一下，將上面程序中的第 8 行刪去，觀察編譯器的報錯信息。

注意，友元函數(shù)不同于類的成員函數(shù)，在友元函數(shù)中不能直接訪問類的成員，必須要借助對象。下面的寫法是錯誤的：

void show(){

cout< 　　} 　　成員函數(shù)在調(diào)用時會隱式地增加 this 指針，指向調(diào)用它的對象，從而使用該對象的成員;而 show() 是非成員函數(shù)，沒有 this 指針，編譯器不知道使用哪個對象的成員，要想明確這一點，就必須通過參數(shù)傳遞對象(可以直接傳遞對象，也可以傳遞對象指針或?qū)ο笠?，并在訪問成員時指明對象。 　　2) 將其他類的成員函數(shù)聲明為友元函數(shù) 　　friend 函數(shù)不僅可以是全局函數(shù)(非成員函數(shù))，還可以是另外一個類的成員函數(shù)。請看下面的例子： 　　

#include < iostream>
　　using namespace std;
　　class Address; //提前聲明Address類
　　//聲明Student類
　　class Student{
　　public:
　　Student(char *name, int age, float score);
　　public:
　　void show(Address *addr);
　　private:
　　char *m_name;
　　int m_age;
　　float m_score;
　　};
　　//聲明Address類
　　class Address{
　　private:
　　char *m_province; //省份
　　char *m_city; //城市
　　char *m_district; //區(qū)(市區(qū))
　　public:
　　Address(char *province, char *city, char *district);
　　//將Student類中的成員函數(shù)show()聲明為友元函數(shù)
　　friend void Student::show(Address *addr);
　　};
　　//實現(xiàn)Student類
　　Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
　　void Student::show(Address *addr){
　　cout<

　　cout<<"家庭住址：" char="" m_province="province;" m_city="city;" m_district="district;" int="" student="" address="" pstu="" paddr="new" -=""> show(paddr);
　　return 0;
　　}

運行結果：

小明的年齡是 16，成績是 95.5

家庭住址：陜西省西安市雁塔區(qū)

李磊的年齡是 16，成績是 80.5

家庭住址：河北省衡水市桃城區(qū)

本例定義了兩個類 Student 和 Address，程序第 27 行將 Student 類的成員函數(shù) show() 聲明為 Address 類的友元函數(shù)，由此，show() 就可以訪問 Address 類的 private 成員變量了。

幾點注意：

① 程序第 4 行對 Address 類進行了提前聲明，是因為在 Address 類定義之前、在 Student 類中使用到了它，如果不提前聲明，編譯器會報錯，提示'Address' has not been declared。類的提前聲明和函數(shù)的提前聲明是一個道理。

② 程序?qū)?Student 類的聲明和實現(xiàn)分開了，而將 Address 類的聲明放在了中間，這是因為編譯器從上到下編譯代碼，show() 函數(shù)體中用到了 Address 的成員 province、city、district，如果提前不知道 Address 的具體聲明內(nèi)容，就不能確定 Address 是否擁有該成員(類的聲明中指明了類有哪些成員)。

這里簡單介紹一下類的提前聲明。一般情況下，類必須在正式聲明之后才能使用;但是某些情況下(如上例所示)，只要做好提前聲明，也可以先使用。

但是應當注意，類的提前聲明的使用范圍是有限的，只有在正式聲明一個類以后才能用它去創(chuàng)建對象。如果在上面程序的第4行之后增加如下所示的一條語句，編譯器就會報錯：

Address addr; //企圖使用不完整的類來創(chuàng)建對象

因為創(chuàng)建對象時要為對象分配內(nèi)存，在正式聲明類之前，編譯器無法確定應該為對象分配多大的內(nèi)存。編譯器只有在“見到”類的正式聲明后(其實是見到成員變量)，才能確定應該為對象預留多大的內(nèi)存。在對一個類作了提前聲明后，可以用該類的名字去定義指向該類型對象的指針變量(本例就定義了 Address 類的指針變量)或引用變量(后續(xù)會介紹引用)，因為指針變量和引用變量本身的大小是固定的，與它所指向的數(shù)據(jù)的大小無關。

③ 一個函數(shù)可以被多個類聲明為友元函數(shù)，這樣就可以訪問多個類中的 private 成員。

友元類

不僅可以將一個函數(shù)聲明為一個類的“朋友”，還可以將整個類聲明為另一個類的“朋友”，這就是友元類。友元類中的所有成員函數(shù)都是另外一個類的友元函數(shù)。

例如將類 B 聲明為類 A 的友元類，那么類 B 中的所有成員函數(shù)都是類 A 的友元函數(shù)，可以訪問類 A 的所有成員，包括 public、protected、private 屬性的。

更改上例的代碼，將 Student 類聲明為 Address 類的友元類：

#include < iostream>
　　using namespace std;
　　class Address; //提前聲明Address類
　　//聲明Student類
　　class Student{
　　public:
　　Student(char *name, int age, float score);
　　public:
　　void show(Address *addr);
　　private:
　　char *m_name;
　　int m_age;
　　float m_score;
　　};
　　//聲明Address類
　　class Address{
　　public:
　　Address(char *province, char *city, char *district);
　　public:
　　//將Student類聲明為Address類的友元類
　　friend class Student;
　　private:
　　char *m_province; //省份
　　char *m_city; //城市
　　char *m_district; //區(qū)(市區(qū))
　　};
　　//實現(xiàn)Student類
　　Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
　　void Student::show(Address *addr){
　　cout< 

　　cout<<"家庭住址："<m_province<<"省"<m_city<<"市"<m_district<<"區(qū)"< 

　　}

　　//實現(xiàn)Address類

　　Address::Address(char *province, char *city, char *district){

　　m_province = province;

　　m_city = city;

　　m_district = district;

　　}

　　int main(){

　　Student stu("小明", 16, 95.5f);

　　Address addr("陜西", "西安", "雁塔");

　　stu.show(&addr);

　　Student *pstu = new Student("李磊", 16, 80.5);

　　Address *paddr = new Address("河北", "衡水", "桃城");

　　pstu ->show(paddr);
　　return 0;
　　}

第 24 行代碼將 Student 類聲明為 Address 類的友元類，聲明語句為：

friend class Student;

有的編譯器也可以不寫 class 關鍵字，不過為了增強兼容性還是建議寫上。

關于友元，有兩點需要說明：

友元的關系是單向的而不是雙向的。如果聲明了類 B 是類 A 的友元類，不等于類 A 是類 B 的友元類，類 A 中的成員函數(shù)不能訪問類 B 中的 private 成員。

友元的關系不能傳遞。如果類 B 是類 A 的友元類，類 C 是類 B 的友元類，不等于類 C 是類 A 的友元類。

除非有必要，一般不建議把整個類聲明為友元類，而只將某些成員函數(shù)聲明為友元函數(shù)，這樣更安全一些。

看完了這篇文章，相信你對“C++友元函數(shù)和友元類是什么”有了一定的了解，如果想了解更多相關知識，歡迎關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

當前名稱：C++友元函數(shù)和友元類是什么-創(chuàng)新互聯(lián)
當前網(wǎng)址：http://bm7419.com/article34/hsjpe.html

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