采用类的机制后实现了数据的隐藏与封装,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,依此提供类与外界间的通信接口。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。
同类对象间无私处。
异类对象间有友元。
友元函数
友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函 数,它不属于任何类,但需要在类的定义中加以声明,声明时只需在友元的名称前加上 关键字 friend,其格式如下:
friend 类型 函数名(形参列表);
//声明可加在类中的任何位置
一个函数可以是多个类的友元函数,只需要在各个类中分别声明。
声明全局函数作为我的友元函数,并且使友元函数可以使用我的私有成员。就和在类内一般。
全局函数作友元函数
类成员函数作友元函数
前向声明——用之前必须进行申明
如果使用类A的时候需要使用类B,使用类B的时候需要使用A,那就取其一先声明,然后定义
class A;
class B{
public:
void test(A* a);
A* a;
//不可以实例化,但是指针和引用是可以的,而指针只是存储一个地址,并没有实际生成一个对象,地址只是一个常整型数据,地址唯一不同的就是地址中存储的数据类型不同;引用的实质是常指针(指针常量)
A a1;
//错误,不可以进行实例化,因为在此之前,你只是声明类A,A是 不完整类型
//实例化的时候必须先运行构造函数,然而A没有定义,就不知道A中的构造函数是什么,所以不可以
};
class A{
public:
B b;
int c;
};
void B::test(A* a) {
int d = a->c;
}
上图,并未进行真正的实例化,所以可以。
匿名对象
A(1);
//实例化了一个类型为A的匿名对象,并进行了一个初始化构造,传参为int型1
为什么要向前声明Point?
友元对象
友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数,都可以访问另一个类中的隐藏信息(包括私有成员和保护成员)。
当希望一个类可以存取另一个类的私有成员时,可以将该类声明为另一类的友元类。定义友元类的语句格式如下:
友元是单向的,而非双向,类B是类A的友元类,类B可以存取类A的私有成员和保护成员,但是,类A却不可以存取类B的私有成员。
论友元
声明位置
友元声明以关键字 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 和 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。
友元的利弊
友元不是类成员,但是它可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运 行效率,但是,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。 不过,类的访问权限确实在某些应用场合显得有些呆板,从而容忍了友元这一特别语法现象。
注意事项
不具有继承性
友元关系不能被继承。
单向性
友元关系是单向的,不具有交换性。若类 B 是类 A 的友元,类 A 不一定是类B 的友元,要看在类中是否有相应的声明。
不具有传递性
友元关系不具有传递性。若类 B 是类 A 的友元,类 C 是 B 的友元,类 C 不一定是类 A 的友元,同样要看类中是否有相应的声明。