C++学习_友元

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-05-27 05:53 173阅读 0赞

### C++学习\_友元 ###

#### 友元 ####

1.  友元函数  
    **1.概念**：在当前类以外定义的、不属于当前类的函数也可以在类中声明，但要在前面加 **friend** 关键字，这样就构成了友元函数。友元函数可以是不属于任何类的非成员函数，也可以是其他类的成员函数。  
    **2.特性**：友元函数可以访问当前类中的所有成员(private ,public,protected)  
    注：:  
    **如果某个全局函数要访问指定类的私有成员，则要在指定类中将该成员函数声明为该类的友元函数。**
2.  友元类  
    将整个类声明为另一个类的“友元”，这就是友元类。友元类中的所有成员函数都是另外一个类的友元函数。  
    注：  
    **要在B类中访问A类的成员，则可在A类中将B类声明为A类的友元类。**

> 注意：
> 
>  *  虽然友元函数在类中声明，但是友元函数不是类的成员函数，所以友元函数的参数表中没有隐含的this指针
>  *  友元函数可以在类中的任何地方声明，不受到访问权限符的限制
>  *  一个函数可以是多个类的友元函数
>  *  友元函数和普通函数的调用方式相同
>  *  友元关系不能被继承
>  *  友元的关系是单向的而不是双向的。如果声明了类 B 是类 A 的友元类，不等于类 A 是类 B 的友元类，类 A 中的成员函数不能访问类 B 中的 private 成员
>  *  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。
>  *  在类定义之前，无法用该类创建对象，即使在创建对象之前已经声明该类。

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> 优缺点：
> 
>  *  优点：提高了程序的运行效率
>  *  缺点：破坏了类的封装性和隐藏性
> 
> 注：为什么可以提高程序的运行效率？  
> 在类外访问类私有成员一般需要调用类中的方法（即成员函数），而调用函数有一系列的开销（建立帧栈。。。），而使用友元就可以直接访问私有成员，所以可以提高程序的运行效率。

3.前置声明

下面这段代码是友元类的一个使用实例：

class Teacher;
    class Man
    {
        //code
        friend class Teacher;
    }
    
    class Teacher
    {
        //code
        void func(Man &m);
    }

代码解析：这段代码就体现了前置声明的一个应用场景。在类`Man`中将`Teacher`声明为类`Man`的友元类，既然这么做，那么这个类就一定得存在，所以在类`Man`的前面得先声明类`Teacher`。

那么有人就要问，为什么不直接在类`Man`的前面定义类`Teacher`呢？

既然将类`Teacher`声明为`Man`的友元类，那么一般都希望在类`Teacher`中访问类`Man`中的成员或者方法，而如果类`Teacher`定义在类`Man`的前面，则类`Teacher`就不知道`Man`的存在，那么`Man`中的成员自然对`Teacher`类不可见，也就无法正常使用`Man`了。

这是一段没有使用前置声明的出错代码实例：

class Distance
    {
    public:
        double Get(const Point &p1,const Point &p2){
            return sqrt((p1._x - p2._x) *(p1._x - p2._x)  \
            + (p1._y - p2._y) *(p1._y - p2._y));
        }
    };
    
    class Point
    {
    public:
        Point() = default;
        Point(double x, double y) :_x(x), _y(y)
        {}
        friend class Distance;
    private:
        double _x;
        double _y;
    };

编译后编译器就会报出这些错误：  
![这里写图片描述][70]

**因为在类`Distance`中根本看不到类`Point`的存在，所以就无法正常使用类`Point`，自然也就无法用`Point`实例化对象了。**

[70]: /images/20220527/a1b63eb6d92849869037e4eb59f39910.png