C++中友元函數(shù)friend該怎么解析

這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)?lái)有關(guān)C++中友元函數(shù)friend該怎么解析，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

我們知道C++控制對(duì)象的私有部分的訪問(wèn)，只能通過(guò)公共的接口。這樣的設(shè)計(jì)當(dāng)然沒(méi)錯(cuò)，但有的時(shí)候也會(huì)顯得過(guò)于嚴(yán)格，產(chǎn)生一些問(wèn)題。

因此C++提供了另外一種形式的訪問(wèn)權(quán)限，叫做友元（friend）。

友元有三種，分別是友元函數(shù)、友元類和友元成員函數(shù)。

通過(guò)讓函數(shù)成為類的友元，可以賦予該函數(shù)與類成員函數(shù)一樣的訪問(wèn)權(quán)限，也就是說(shuō)我們可以在友元函數(shù)當(dāng)中訪問(wèn)類的私有成員變量。

在介紹友元函數(shù)的使用之前，我們需要先了解為什么需要友元函數(shù)。C++ Primer中給了一個(gè)非常不錯(cuò)的例子，在之前運(yùn)算符重載的例子當(dāng)中，我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)類Time。用來(lái)記錄時(shí)間，假設(shè)我們需要重載它的*運(yùn)算符，能夠允許一個(gè)時(shí)間對(duì)象和一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)相乘。

很明顯，我們只需要重載運(yùn)算符*即可：

Time Time::operator*(const double x) {
    // todo
}

我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候大概是這樣：

Time a, b;
a = b * 32.5;

但是這里有一個(gè)小問(wèn)題，我們寫成a = b * 32.5;可以，但如果反過(guò)來(lái)寫成32.5 * b就不行了。因?yàn)閷?duì)于b * 32.5來(lái)說(shuō)本質(zhì)上是b調(diào)用了operator*函數(shù)，等價(jià)于a = b.opeartor*(32.5);。但后者就不行了，要怎么解決呢，只能另外實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)來(lái)解決了，這個(gè)函數(shù)有兩個(gè)input，分別是double和Time類型，返回一個(gè)Time類型。

Time operator*(double m, const Time &t);

但這又有了新的問(wèn)題，由于這不是一個(gè)成員函數(shù)，不能直接訪問(wèn)類的私有數(shù)據(jù)。為了破例讓它能夠訪問(wèn)，我們需要將它設(shè)置成友元。

創(chuàng)建友元的方法很簡(jiǎn)單，我們只需要在函數(shù)簽名之前加上關(guān)鍵字friend。

friend Time operator*(double m, const Time &t);

它有兩個(gè)含義：

• 它不是成員函數(shù)，因此不能使用成員函數(shù)運(yùn)算符來(lái)調(diào)用

• 它與成員函數(shù)的訪問(wèn)權(quán)限相同，即可以訪問(wèn)所有private和public數(shù)據(jù)

由于友元函數(shù)不是成員函數(shù)，所有我們?cè)趯?shí)現(xiàn)的時(shí)候不需要使用Time::限定符，也不用在實(shí)現(xiàn)當(dāng)中加上關(guān)鍵字friend，

函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下：

Time operator*(double m, const Time &t) {
    Time result;
    long totalminutes = t.hours * m * 60 + t.minutes * m;
    result.hours = totalminutes / 60;
    result.minutes = totalminutes % 60;
    return result;
}

我們?cè)诤瘮?shù)當(dāng)中直接訪問(wèn)了hours和minutes成員變量，因此函數(shù)必須是友元函數(shù)。

當(dāng)然我們可以把函數(shù)稍微變換一下，就可以不必是友元函數(shù)了：

Time operator*(double m, const Time &t) {
    return t * m; //  調(diào)用了t.operator*(m)
}

在這個(gè)函數(shù)當(dāng)中，我們沒(méi)有顯式地訪問(wèn)私有變量，因此可以不必是友元。

上述就是小編為大家分享的C++中友元函數(shù)friend該怎么解析了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。