C++友元

比眉伴天荒 2022-06-15 02:17 180阅读 0赞

**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。  
友元函数不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员。友元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。（不推荐使用）  
  
**友元函数**  
友元函数是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上与普通函数一样。友元的正确使用能提高程序的运行效率，但同时也破坏了类的封装性和数据的隐藏性，导致程序可维护性变差。  
友元关系不具对称性。即 A 是 B 的友元，但 B 不一定是 A 的友元。 友元关系不具传递性。即 B 是 A 的友元，C 是 B 的友元，但是 C 不一定是 A 的友元。  
  
  
**友元类**  
友元还可以是类，即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时，这就意味着这个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）。  
定义友元类的语句格式如下：  
friend class 类名（即友元类的类名）;  
注意事项  
(1) 友元关系不能被继承。  
(2) 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。  
(3) 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申明。

友元类例子  
在这里，我们引用一个我从网上收集到的例子来说明友元类的作用：假设我们要设计一个模拟电视机和遥控器的程序。大家都之道，遥控机类和电视机类是不相包含的，而且，遥控器可以操作电视机，但是电视机无法操作遥控器，这就比较符合友元的特性了。即我们把遥控器类说明成电视机类的友元。下面是这个例子的具体代码：

#include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    class TV
    {
    public:
        friend class Tele;
        TV() :on_off(off), volume(20), channel(3), mode(tv) {}
    private:
        enum { on, off };
        enum { tv, av };
        enum { minve, maxve = 100 };
        enum { mincl, maxcl = 60 };
        bool on_off;
        int  volume;
        int channel;
        int mode;
    };
    class Tele
    {
    public:
        void OnOFF(TV&t) { t.on_off = (t.on_off == t.on) ? t.off : t.on; }
        void SetMode(TV&t) { t.mode = (t.mode == t.tv) ? t.av : t.tv; }
        bool VolumeUp(TV&t);
        bool VolumeDown(TV&t);
        bool ChannelUp(TV&t);
        bool ChannelDown(TV&t);
        void show(TV&t)const;
    };
    bool Tele::VolumeUp(TV&t)
    {
        if (t.volume<t.maxve)
        {
            t.volume++;
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    bool Tele::VolumeDown(TV&t)
    {
        if (t.volume>t.minve)
        {
            t.volume--;
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    bool Tele::ChannelUp(TV&t)
    {
        if (t.channel<t.maxcl)
        {
            t.channel++;
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    bool Tele::ChannelDown(TV&t)
    {
        if (t.channel>t.mincl)
        {
            t.channel--;
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    void Tele::show(TV&t)const
    {
        if (t.on_off == t.on)
        {
            cout << "电视现在" << (t.on_off == t.on ? "开启" : "关闭") << endl;
            cout << "音量大小为：" << t.volume << endl;
            cout << "信号接收模式为：" << (t.mode == t.av ? "AV" : "TV") << endl;
            cout << "频道为：" << t.channel << endl;
    
        }
        else
        {
            cout << "电视现在" << (t.on_off == t.on ? "开启" : "关闭") << endl;
        }
    
    }
    int main()
    {
        Tele t1;
        TV t2;
        t1.show(t2);
        t1.OnOFF(t2);
        t1.show(t2);
        cout << "调大声音" << endl;
        t1.VolumeUp(t2);
        cout << "频道+1" << endl;
        t1.ChannelUp(t2);
        cout << "转换模式" << endl;
        t1.SetMode(t2);
        t1.show(t2);
        return 0;
    }

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