我们都知道类中的私有成员,只有被类里的成员函数访问,在类外是不能访问的。这体现了C++中类设计的封装、隐蔽思想,是C++最基本的优点。
但如果偶尔有的时候,我们在类外又确实想访问这些私有成员,就会变得麻烦很多,就处于既访问不到又不能声明为public类型的两难处境。
而友元的出现就可以很好的解决这个问题,即把外部的函数声明为友元类型,赋予它可以访问类内私有成员的权利,来做到两全其美。这就是友元的意义,从字面意思也可以看出来,像“朋友”一样,开了一个绿色通道。
友元的对象,它可以是全局的一般函数,也可以是其他类里的成员函数,这种叫做友元函数。不仅如此,友元还可以是一个类,这种叫做友元类。
理解友元的意义和作用后,我们来看怎么在C++中使用。对于友元函数,只需要在类内对这个函数进行声明,并在之前加上friend关键字。这个函数就具有了独特的权限,成为友元函数。
最后需要注意的是,友元并不属于这个类本身,无论是友元函数还是友元类。都不能使用类内的this指针,同时也不可以被继承,如同父亲的朋友不一定是儿子的朋友这个道理。
下面,我们写一个求两点之间距离的程序:
#include<iostream> #include<math.h> using namespace std; class Point { private: double x; double y; public: Point(double a,double b) { x = a; y = b; } int GetPoint() { cout<<"("<<x<<","<<y<<")"; return 0; } friend double Distance(Point &a,Point &b); }; //求两点之间的距离 double Distance(Point &a,Point &b) { double xx; double yy; xx = a.x-b.x; yy = a.y-b.y; return sqrt(xx*xx+yy*yy); } int main() { Point A(2.0,3.0); Point B(1.0,2.0); double dis; dis = Distance(A,B); cout<<dis<<endl; return 0; }
大家可以观察实现求两点之间距离的函数为外部的一般函数,由于需要访问类内的私有成员,所以我们把它在类内声明成frined友元类型,见Point类内的最后一行。此时代码编译无问题,正常输出:
可以看到测试结果,大家可以上机自行实验,分别尝试不声明为friend类型,观察报错结果。
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