friend class
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:
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- 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
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