采用类的级之后实现了数据的隐藏和封装,类的数据成员一般定义为私有成员,成员函数一般定义为公有的,依此提供类与外界的通信接口。但是,有时需要定义一些函数,这些函数不是类的一部分,但又需要频繁地访问类的数据成员,这时可以将这些函数定义为该函数的友元函数。除了友元函数外,还有友元类,两者统称为友元。友元的作用是提高了程序的运行效率(即减少了类型检查和安全性检查等都需要的时间开销),但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。 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。
友元发生在不同类之间,同类对象间无私处,异类对象间有友元。
class A { public: int getX(){return x;} int getY(){return y;} int getZ(){return z;} private: int x; int y; int z; }; class B { public: void dis(A & t) { cout<<t.getX()<<t.getY()<<t.getZ()<<endl; } }; int main() { A a; B b; for (int i = 0; i < 1000; i++) b.dis(a); // 一次使用,调用三次A类下的成员函数,效率很低 return 0; }使用友元提高效率
//函数(全局,也可类的成员函数)可以作友元,称为友元函数。 class A { public: int getX(){return x;} int getY(){return y;} int getZ(){return z;} friend void dis(A & t); //写在任何位置都可以,和private和public无关,但是一般都写在公有函数的后面 private: int x; int y; int z; }; void dis(A & t) { cout<<t.x<<t.y<<t.z<<endl; } int main() { A a; for (int i = 0; i < 1000; i++) dis(a); // 一次使用,调用三次A类下的成员函数,效率很低 return 0; } class A; // 前向引用,只能用于声明引用和指针 class B { public: void dis(A& t); }; class A { public: int getX(){return x;} int getY(){return y;} int getZ(){return z;} friend void B::dis(A & t); private: int x; int y; int z; }; void B::dis(A & t) { cout<<t.x<<t.y<<t.z<<endl; } int main() { A a; B b; for (int i = 0; i < 1000; i++) b.dis(a); // 一次使用,调用三次A类下的成员函数,效率很低 return 0; }前向声明,是一种不完全型(forward declaration)声明,即只需提供类名(无需提供实现)即可。正因为是(incomplete type)功能也很有限: (1) 不能定义类的(编译器不知道需要制定多大的内存空间) (2) 可以用于定义指向这个类型的指针或引用;(指针和引用大小都为四个字节) (3) 用于声明(不是定义)使用该类型,作为形参类型或者函数的返回类型。
//把一个类作为另一个类的友元,则为友元类 //把a声明为b的友元,就可以通过b的变量访问b的private数据成员。 class PointManagement { public: double getDirectDistance(Point & a, Point & b); double getTriDistance(Point & a, Point & b); }; class Point { public: Point(double xx, double yy) { x = xx; y = yy; } friend class PointManagement; private: double x, y; }; double PointManagement::getDirectDistance(Point & a, Point & b) { double dx = a.x - b.x; double dy = a.y - b.y; return sqrt(dx*dx + dy*dy) } double PointManagement::getTriDistance(Point & a, Point & b) { } int main() { Point A(3, 2), B(4, 3); }友元声明以关键词friend开始,它只能出现在类定义中。因为友元不是授权类的成员,所以它不受其所在类的声明区域public private protected的影响。通常我们选择把所有友元声明组织在一起并放在类头之后。
