為什麼要使用到友元函式?

2021-12-29 19:57:17 字數 1947 閱讀 6509

什麼場景下會用到友元函式,友元函式的作用是什麼,友元函式和普通成員函式又有怎樣的區別?這都是c++當中的一些基本概念,掌握好了無論是維護專案還是做專案開發都大有裨益。本文主要**一下c++中的友元函式,如有不足或者疏漏之處,煩請讀者朋友及時指出,大家一起改進。

一、概述

友元函式在實現類之間資料共享時,可以減少系統開銷,調高效率。比如:類a中的函式需要訪問類b中的成員,那麼類a中該函式要是類b的友元函式。

友元函式允許外面的類或函式去訪問類的私有變數和保護變數,從而使兩個類共享同一函式。

二、使用場景

其實一些操作符的過載實現也是要在類外實現,通常宣告為類的友元。

結合上面所述,一般在以下兩個場景中會用到友元函式:

1、運算子過載的某些場合需要使用友元函式;

2、兩個類要共享資料的時候。

三、優缺點

1、優點:能夠提高效率,表達清晰、簡單;

2、缺點:破壞了類的封裝(盡量不要使用成員函式,除非不得已才使用友元函式)。

四、使用說明

1、友元函式是類外函式,宣告可以放在類的私有或者公有,且都沒有區別;

2、直接調用友元函式不需要通過物件或者指標;

3、友元函式沒有this指標,且不能被繼承;

4、友元函式宣告形式 friend + 普通函式宣告。

五、舉例說明

1、已知兩點座標,求兩點之間的距離

#include

#include

using namespace std;

class point

void getxy();

friend double distance(point &a, point &b);

protected:

private:

double x, y;

};void point::getxy()

double distance(point &a, point &b)

void main(void)

執行結果:

分析:在該程式中的point類中說明了乙個友元函式distance(),它在說明時前邊加friend關鍵字,標識它不是成員函式,而是友元函式。它的定義方法與普通函式定義一樣,而不同於成員函式的定義,因為它不需要指出所屬的類。但是,它可以引用類中的私有成員,函式體中的a.x,b.x,a.y,b.y都是類的私有成員,它們是通過物件引用的。在調用友元函式時,也是同普通函式的呼叫一樣,不要像成員函式那樣呼叫。本例中,p1.getxy()和p2.getxy()這是成員函式的呼叫,要用物件來表示。而distance(p1, p2)是友元函式的呼叫,它直接呼叫,不需要物件表示,它的引數是物件。

2、下面對上面例子輸出流過載,輸入輸出流過載需要用到友元函式

#include

#include

using namespace std;

class point

void getxy();

friend double distance(point &a, point &b);

friend ostream &operator 3、通過友元函式和友元類列印類的私有成員

分別定義乙個類a和類b ,各有乙個私有整數成員變數通過建構函式初始化,類a有乙個成員函式show(b &b)用來列印a和b的私有成員變數,分別通過友元函式和友元類來實現此功能。

#include

using namespace std;

class b

//default constructor

};class a

//default constructor

void show(b &b)

};void show(a& a, b& b)

void main()

上述例子中提到的預設建構函式

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