friend class

Posted 2020-06-23 俗世 凡尘

友元函数与友元类。

 

　　C++中以关键字friend声明友元关系。友元可以访问与其有friend关系的类中的私有成员。友元包括友元函数和友元类。

 

编辑本段1．友元函数

　　如果在本类以外的其它地方定义了一个函数（这个函数可以是不属于任何类的非成员函数，也可以是其它类的成员函数），在类体中用friend对该函数进行声明，此函数就称为本类的友元函数。一个类的友元函数可以访问这个类中的private成员。

1.1将全局函数声明为友元函数

　　如果要将一个全局函数(call)声明为本类(Time)的友元函数，则只需要在本类的函数声明部分声明该函数为friend。此时，该函数可以访问本类的private成员。

 

　　

class Time{  public:  Time(int=1,int=1,int=1);  friendvoid call(Time &);//声明友元函数  private:  int hour;  int min;  int sec;  };  Time::Time(int h,int m,int s){  hour=h;  min=m;  sec=s;  }  void call(Time &t) {//全局函数，且是Time类的友元函数  cout<<"Call:"<<t.hour<<"-"<<t.min<<"-"<<t.sec<<endl;//访问private成员  }  int main(){  Time t;  call(t);  system("PAUSE");  return EXIT_SUCCESS;  }

1.2友元成员函数

　　如果需要将目标类(Time)中的成员函数(call)声明为本类(Date)的友元函数，则需要在本类的函数声明部分声明该函数为friend。此时，该函数可以访问本类的private成员。

 

　　

class Date; //对Date类的提前引用声明  class Time{  public:  Time(int=1,int=1,int=1);  void call(Date &);//声明成员函数  private:  int hour;  int min;  int sec;  };  class Date{  public:  Date(int=1,int=1,int=2008);  friendvoid Time::call(Date&); //声明Time类的call为本类的友元成员函数  private:  int year;  int mon;  int day;  };  Time::Time(int h,int m,int s){  hour=h;  min=m;  sec=s;  }  void Time::call(Date &d) {  cout<<"TIME:"<<hour<<"-"<<min<<"-"<<sec<<endl;  cout<<"DATE:"<<d.mon<<"-"<<d.day<<"-"<<d.year<<endl; //访问Date类的private成员  }  Date::Date(int m,int d,int y){  mon=m;  day=d;  year=y;  }  int main(){  Time t;  Date d;  t.call(d);  system("PAUSE");  return EXIT_SUCCESS;  }

 

　　这里还做了对类的提前引用声明。

1.3关于类的提前引用声明

　　一般情况下，类必须先声明（给出类体），才能使用。如果需要在类声明之前，使用该类的名字去定义指向该类对象的指针或引用，可以使用提前引用声明。如上例所示，

 

　　

class Date; //对Date类的提前引用声明  …  void call(Date &);//Date类的引用  …  class Date{…}//Date类的声明

 

　　但不能因为提前引用声明，而去定义一个类的对象，这是不允许的。

 

　　

class Date;  //紧接着马上定义一个Date类的对象  Date d1;error:aggregate `Date d1‘ has incomplete type and cannot be defined  …  class Date{…}

 

　　在定义对象时要为这些对象分配存储空间，在正式声明类之前，编译系统无法确定应为对象分配多大的存储空 间。编译系统只有见到“类体”之后才能确定应该为对象预留多大的空间。所以不能在声明类之前，先定义一个该类的对象。但是可以在声明类之前，先使用该类的 名字定义一个该类的指针或引用。因为指针变量和引用本身的大小是固定的，它与指向的类对象的大小无关。

1.4将一个函数声明为多个类的友元函数

　　在这种情况下，该函数可以同时访问多个类的private成员。

 

　　

class Date; //对Date类的提前引用声明  class Time{  public:  Time(int=1,int=1,int=1);  friendvoid call(Time&,Date&);//声明函数call为本类的友元成员函数  private:  int hour;  int min;  int sec;  };  class Date{  public:  Date(int=1,int=1,int=2008);  friendvoid call(Time&,Date&); //声明函数call为本类的友元成员函数  private:  int year;  int mon;  int day;  };  Time::Time(int h,int m,int s){  hour=h;  min=m;  sec=s;  }  Date::Date(int m,int d,int y){  mon=m;  day=d;  year=y;  }  void call(Time &t,Date &d) {  cout<<"TIME:"<<t.hour<<"-"<<t.min<<"-"<<t.sec<<endl;  cout<<"DATE:"<<d.mon<<"-"<<d.day<<"-"<<d.year<<endl;  }  int main(){  Time t;  Date d;  call(t,d);  system("PAUSE");  return EXIT_SUCCESS;  }

 

编辑本段2．友元类

　　可以将一个类(B)声明为当前类(A)的友元。此时，当前类(A)的友元类(B)中的所有成员函数都是当前类的友元函数，可以访问当前类的private成员。

 

　　

class Date; //对Date类的提前引用声明  class Time{  public:  Time(int=1,int=1,int=1);  friendclass Date;//将Date类声明为当前类的友元类  private:  int hour;  int min;  int sec;  };  class Date{  public:  Date(int=1,int=1,int=2008);  void call_hour(Time&);  void call_min(Time&);  void call_sec(Time&);  private:  int year;  int mon;  int day;  };  Time::Time(int h,int m,int s){  hour=h;  min=m;  sec=s;  }  Date::Date(int m,int d,int y){  mon=m;  day=d;  year=y;  }  void Date::call_hour(Time &t){  cout<<"HOUR:"<<t.hour<<endl;  }  void Date::call_min(Time &t){  cout<<"MINUTE:"<<t.min<<endl;  }  void Date::call_sec(Time &t){  cout<<"SECOND:"<<t.sec<<endl;  }  int main(){  Time t;  Date d;  d.call_hour(t);  d.call_min(t);  d.call_sec(t);  system("PAUSE");  return EXIT_SUCCESS;  }

 

 

 

扩展阅读：

• 1

  注意，

• 2

  [1]友元的关系是单向的。如果声明类B是类A的友元类，则类B中的成员函数可以访问类A中的private成员，但类A中的成员函数不能访问类B中的private成员。

• 3

  [2]友元的关系不能传递。如果类B是类A的友元类，类C是类B的友元类，不等于类C是类A的友元类。

• 4

  Remark:关于谁在前面的问题，就是在声明变量的时候需要对变量进行instantiation,也就是说，对于pointer和reference来说，只需要定义本身的内存地址就好，并没有对类进行解析。而定义class object的时候则需要整个类的实体，也就是defination

• 5

  故而在使用类的时候，必须要看到类的实体，也就是说看到类的整个概况。并不需要整个实现。故而，仅仅的class xxx是不行的。也就是使用真个类的declareation。

• 6

  不管是friend还是derived。但是对于friend类，可以知道，必须让被friend的类前面有定义。但对于friend function 则必须把引用该类的函数放在后面。

源自：摘抄笔记