C++友元如何使用

本文小編為大家詳細(xì)介紹“C++友元如何使用”，內(nèi)容詳細(xì)，步驟清晰，細(xì)節(jié)處理妥當(dāng)，希望這篇“C++友元如何使用”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學(xué)習(xí)新知識(shí)吧。

一、友元的概念

• 什么是友元?

• 友元是 C++ 中的一種關(guān)系

• 友元關(guān)系發(fā)生在函數(shù)與類之間或者類與類之間

• 友元關(guān)系是單項(xiàng)的，不能傳遞

二、友元的用法

• 在類中以 friend 關(guān)鍵字聲明友元

• 類的友元可以是其它類或者具體函數(shù)

• 友元不是類的一部分

• 友元不受類中訪問級(jí)別的限制

• 友元可以直接訪問具體類的所有成員

三、友元的語法

在類中用 friend 關(guān)鍵字對(duì)函數(shù)或類進(jìn)行聲明

先看一個(gè)不使用友元的代碼：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
class Point
{
    double x;
    double y;
public:
    Point(double x, double y)
    {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    double getX()
    {
        return x;
    }
    double getY()
    {
        return y;
    }
    //friend double func(Point& p1, Point& p2);
};
double func(Point& p1, Point& p2)
{
    double ret = 0;
    ret = (p2.getY() - p1.getY()) * (p2.getY() - p1.getY()) +
          (p2.getX() - p1.getX()) * (p2.getX() - p1.getX());
    ret = sqrt(ret);
    return ret;
}
int main()
{
    Point p1(1, 2);
    Point p2(10, 20);
    printf("p1(%f, %f)\n", p1.getX(), p1.getY());
    printf("p2(%f, %f)\n", p2.getX(), p2.getY());
    printf("|(p1, p2)| = %f\n", func(p1, p2));
    return 0;
}

輸出結(jié)果如下：

這個(gè)程序在x 和 y中計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離時(shí)需要頻繁訪問私有成員 x 和 y，所以不得不調(diào)用getX() 和getY() 來訪問x 和 y，x 和 y 函數(shù)中調(diào)用了 8 次getX() 和getY()，很麻煩。

這個(gè)時(shí)候，就該我們的友元上場(chǎng)了：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
class Point
{
    double x;
    double y;
public:
    Point(double x, double y)
    {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    double getX()
    {
        return x;
    }
    double getY()
    {
        return y;
    }
    friend double func(Point& p1, Point& p2);
};
double func(Point& p1, Point& p2)
{
    double ret = 0;
    ret = (p2.y - p1.y) * (p2.y - p1.y) +
          (p2.x - p1.x) * (p2.x - p1.x);
    ret = sqrt(ret);
    return ret;
}
int main()
{
    Point p1(1, 2);
    Point p2(10, 20);
    printf("p1(%f, %f)\n", p1.getX(), p1.getY());
    printf("p2(%f, %f)\n", p2.getX(), p2.getY());
    printf("|(p1, p2)| = %f\n", func(p1, p2));
    return 0;
}

輸出結(jié)果如下：

四、友元的尷尬

• 友元是為了兼顧 C 語言的高效而誕生的

• 友元直接破壞了面向?qū)ο蟮姆庋b性

• 友元在實(shí)際產(chǎn)品中的高效是得不償失的

• 友元在現(xiàn)代軟件工程中已經(jīng)逐漸被遺棄

五、注意事項(xiàng)

• 友元關(guān)系不具備傳遞性

• 類的友元可以是其它類的成員函數(shù)

• 類的友元可以是某個(gè)完整的類

• 所有的成員函數(shù)都是友元

下面來深入分析一下友元：

#include <stdio.h>
class ClassC
{
    const char* n;
public:
    ClassC(const char* n)
    {
        this->n = n;
    }
    friend class ClassB;
};
class ClassB
{
    const char* n;
public:
    ClassB(const char* n)
    {
        this->n = n;
    }
    void getClassCName(ClassC& c)
    {
        printf("c.n = %s\n", c.n);
    }
    friend class ClassA;
};
class ClassA
{
    const char* n;
public:
    ClassA(const char* n)
    {
        this->n = n;
    }
    void getClassBName(ClassB& b)
    {
        printf("b.n = %s\n", b.n);
    }
    /*
    void getClassCName(ClassC& c)
    {
        printf("c.n = %s\n", c.n);
    }
    */
};
int main()
{
    ClassA A("A");
    ClassB B("B");
    ClassC C("C");
    A.getClassBName(B);
    B.getClassCName(C);
    return 0;
}

B 是 C 的友元，A 是 B 的友元，輸出結(jié)果如下：

既然 A 可以訪問 B，B 可以訪問 C，那么 A 可以訪問 C 么？把上面代碼取消注釋：

  void getClassCName(ClassC& c)
  {
        printf("c.n = %s\n", c.n);
  }

輸出報(bào)錯(cuò)，這說明友元關(guān)系不具備傳遞性

讀到這里，這篇“C++友元如何使用”文章已經(jīng)介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識(shí)點(diǎn)還需要大家自己動(dòng)手實(shí)踐使用過才能領(lǐng)會(huì)，如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。