第七章类 Part4 友元

友元

目的：访问类中的私有属性

类的主要特点之一是数据隐藏，即类的私有成员无法在类的外部(作用域之外)访问。但是，有时候需要在类的外部访问类的私有成员，怎么办？
解决方法是使用友元函数，友元函数是一种特权函数，c++允许这个特权函数访问私有成员。这一点从现实生活中也可以很好的理解：
比如你的家，有客厅，有你的卧室，那么你的客厅是Public的，所有来的客人都可以进去，但是你的卧室是私有的，也就是说只有你能进去，但是呢，你也可以允许你的闺蜜好基友进去。
程序员可以把一个全局函数、某个类中的成员函数、甚至整个类声明为友元。

友元语法

friend关键字只出现在声明处
其他类、类成员函数、全局函数都可声明为友元
友元函数不是类的成员，不带this指针
友元函数可访问对象任意成员属性，包括私有属性，其目的就是访问类中私有的属性

友元类注意

友元关系不能被继承。
友元关系是单向的，类A是类B的朋友，但类B不一定是类A的朋友。
友元关系不具有传递性。类B是类A的朋友，类C是类B的朋友，但类C不一定是类A的朋友。
全局函数做友元函数，就是把全局函数写到类中做声明，并且加上friend关键字

思考: c++是纯面向对象的吗？

 如果一个类被声明为friend,意味着它不是这个类的成员函数，却可以修改这个类的私有成员，而且必须列在类的定义中，因此他是一个特权函数。c++不是完全的面向对象语言，而只是一个混合产品。增加friend关键字只是用来解决一些实际问题，这也说明这种语言是不纯的。毕竟c++设计的目的是为了实用性，而不是追求理想的抽象。
                                                   --- Thinking in C++

点击查看代码

 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
 
 
//1.全局函数做友元函数
void goodGay();
class Building
{
	//让全局的 好基友函数 变为 我的好朋友 友元函数
	//函数声明：
	friend void goodGay(Building* building);
public:
	Building()
	{
		this->m_SittingRoom = "客厅";
		this->m_BedRoom = "卧室";
	}
 
 
public:
	string m_SittingRoom;	//客厅
private:
	string m_BedRoom;//卧室
	
};
 
//全局函数 -- 好基友
void goodGay(Building * building)
{
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;//不可访问
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;//做成友元之后可以访问
 
}
 
 
void test01()
{
	Building* building = new Building;//new完了就会调用Building的构造函数，就会开辟内存给building指向，该内存里有"客厅" 和 "卧室"
	goodGay(building);
}
 
 
int main()
{
	test01();
 
	system("pause");
	return 0;
}

友元练习

请编写电视机类，电视机有开机和关机状态，有音量，有频道，提供音量操作的方法，频道操作的方法。由于电视机只能逐一调整频道，不能指定频道，增加遥控类，遥控类除了拥有电视机已有的功能，再增加根据输入调台功能。

点击查看代码

 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
 
class Television
{
	//friend class Remote;
public:
	enum{On,Off};
	enum{minVol,maxVol = 100};
	enum{minChannel = 1,maxChannel = 255};
public:
	Television()
	{
		mState = Off;
		mVolume = minVol;
		mChannel = minChannel;
	}
 
	void OnOrOff()
	{
		this->mState = (this->mState == On ? Off : On);
	}
 
	void VolumeUp()
	{
		if (this->mVolume >= maxVol)
		{
			return;
		}
		this->mVolume++;
	}
 
	void VolumeDown()
	{
		if (this->mVolume <= minVol)
		{
			return;
		}
		this->mVolume--;
	}
 
	void ChannelUp()
	{
		if (this->mChannel >= maxChannel)
		{
			return;
		}
		this->mChannel++;
	}
 
	void ChannelDown()
	{
		if (this->mChannel <= minChannel)
		{
			return;
		}
		this->mChannel--;
	}
 
	void ShowTeleState()
	{
		cout << "开机状态:" << (mState == On ? "已开机" : "已关机") << endl;
		if (mState == On)
		{
			cout << "当前音量:" << mVolume << endl;
			cout << "当前频道:" << mChannel<< endl;
		}
		cout << "----------------------" << endl;
	}
 
private:
	int mState;
	int mVolume;
	int mChannel;
};
 
//电视机调台只能一个一个的调，遥控可以指定频道
//电视遥控器
class Remote{
public:
	Remote(Television* television){
		pTelevision = television;
	}
public:
	void OnOrOff(){
		pTelevision->OnOrOff();
	}
	//调高音量
	void VolumeUp(){
		pTelevision->VolumeUp();
	}
	//调低音量
	void VolumeDown(){
		pTelevision->VolumeDown();
	}
	//更换电视频道
	void ChannelUp(){
		pTelevision->ChannelUp();
	}
	void ChannelDown(){
		pTelevision->ChannelDown();
	}
	//设置频道 遥控新增功能
	void SetChannel(int channel){
		if (channel < Television::minChannel || channel > Television::maxChannel){
			return;
		}
		pTelevision->mChannel = channel;
	}
 
	//显示电视当前信息
	void ShowTeleState(){
		pTelevision->ShowTeleState();
	}
private:
	Television* pTelevision;
};
 
 
//直接操作电视
void test01(){
 
	Television television;
	television.ShowTeleState();
	television.OnOrOff(); //开机
	television.VolumeUp(); //增加音量+1
	television.VolumeUp(); //增加音量+1
	television.VolumeUp(); //增加音量+1
	television.VolumeUp(); //增加音量+1
	television.ChannelUp(); //频道+1
	television.ChannelUp(); //频道+1
	television.ShowTeleState();
}
 
 
//通过遥控操作电视
void test02(){
	//创建电视
	Television television;
	//创建遥控
	Remote remote(&television);
	remote.OnOrOff();
	remote.ChannelUp();//频道+1
	remote.ChannelUp();//频道+1
	remote.ChannelUp();//频道+1
	remote.VolumeUp();//音量+1
	remote.VolumeUp();//音量+1
	remote.VolumeUp();//音量+1
	remote.VolumeUp();//音量+1
	remote.ShowTeleState();
}
 
int main()
{
	test01();
	test02();
 
	system("pause");
	return 0;
}

友元强化

1.先声明，在MyArray.h的头文件中

点击查看代码

 #pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
 
class MyArray
{
public:
	MyArray();//默认构造 100的容量
	MyArray(int capacity);
	MyArray(const MyArray& array);
 
	~MyArray();//析构函数
 
	//尾插法
	void push_Back(int val);
 
	//根据索引获取值
	int getData(int index);
 
	//根据索引设置值
	void setData(int index,int val);
 
	//获取数组大小
	int getSize();
 
	//获取数组容量
	int getCapacity();
 
	//[]运算符重载
	int & operator[](int index);
 
 
private:
	int* pAddress;//指向真正存储数据的指针
	int m_Size;//数组的大小
	int m_Capacity;//数组的容量
 
};

2.实现MyArrary.cpp

点击查看代码

 #include "MyArray.h"
#include<iostream>
using namespace std;
 
//默认构造
MyArray::MyArray()
{
	this->m_Capacity = 100;//初始化默认数组的容量
	this->m_Size = 0;//初始化数组大小
	this->pAddress = new int[this->m_Capacity];//开辟数组
}
 
//有参构造 参数：数组的容量
MyArray::MyArray(int capacity)
{
	cout << "有参函数被调用" << endl;
	this->m_Capacity = capacity;
	this->m_Size = 0;
	this->pAddress = new int[this->m_Capacity];
}
 
//拷贝构造 
MyArray::MyArray(const MyArray& array)
{
	cout << "拷贝构造被调用" << endl;
	this->pAddress = new int[array.m_Capacity];
	this->m_Size = array.m_Size;
	this->m_Capacity = array.m_Capacity;
 
	for (int i = 0; i < array.m_Size; i++)
	{
		this->pAddress[i] = array.pAddress[i];
	}
}
 
//析构
MyArray::~MyArray()
{
	if (this->pAddress != NULL)
	{
		cout << "析构函数被调用~" << endl;
		delete[] this->pAddress;
		this->pAddress = NULL;
	}
}
 
//尾插法
void MyArray::push_Back(int val)
{
	//需要判断越界吗？不用管，让用户自己处理
	this->pAddress[this->m_Size] = val;
	this->m_Size++;
}
//根据索引获取值
int MyArray::getData(int index)
{
	return this->pAddress[index];
}
 
//根据索引设置值
void MyArray::setData(int index, int val)
{
	this->pAddress[index] = val;
}
 
//获取数组大小
int MyArray::getSize()
{
	return this->m_Size;
}
 
//获取数组容量
int MyArray::getCapacity()
{
	return this->m_Capacity;
}
 
//[] 重载实现
int & MyArray::operator[](int index)
{
 
	return this->pAddress[index];
}

3.最后测试，在测试文件中

点击查看代码

 #include "MyArray.h"
#include<iostream>
using namespace std;
 
void test01()
{
	//堆区创建数组
	MyArray* array = new MyArray(30);
 
	//调用拷贝构造的两种方法:
	MyArray* array2 = new MyArray(*array);//new 的方式指定拷贝构造
	MyArray array3 = *array2;//构造函数返回的本体
 
	MyArray* array4 = array;//这个是声明一个指针 和array执行的地址相同，所以不会调用拷贝构造。
	//delete array
	//尾插法测试
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		array2->push_Back(i);
	}
 
	//获取数据的测试
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << array2->getData(i) << endl;
	}
 
	//测试根据索引插入值
	array2->setData(0, 100);
 
	//测试根据索引获取值
	cout << array2->getData(0) << endl;
 
	//测试获取数组容量
	cout << array2->getCapacity() << endl;
 
	//测试获取数组大小
	cout << array2->getSize() << endl;
 
	//获取 设置 数组内容，如何用[]进行设置和访问
	array3.push_Back(10000);
	cout << array3.getData(0) << endl;
	cout << array3[0] << endl;
	array3[0] = 100;//error，返回值是int，这句代码相当于写了一句：10000 = 100
	cout << array3.getData(0) << endl;
	cout << array3[0] << endl;
 
	delete array;
}
 
int main()
{
	test01();
 
	system("pause");
	return 0;
}

posted @ 2023-02-16 22:14 nullptrException 阅读(22) 评论(0) 编辑收藏举报

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	#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
	#include<iostream>
	#include<string>
	using namespace std;


	//1.全局函数做友元函数
	void goodGay();
	class Building
	{
	//让全局的好基友函数变为我的好朋友友元函数
	//函数声明：
	friend void goodGay(Building* building);
	public:
	Building()
	{
	this->m_SittingRoom = "客厅";
	this->m_BedRoom = "卧室";
	}


	public:
	string m_SittingRoom; //客厅
	private:
	string m_BedRoom;//卧室

	};

	//全局函数 -- 好基友
	void goodGay(Building * building)
	{
	cout << "好基友正在访问" << building->m_SittingRoom << endl;
	//cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;//不可访问
	cout << "好基友正在访问" << building->m_BedRoom << endl;//做成友元之后可以访问

	}


	void test01()
	{
	Building* building = new Building;//new完了就会调用Building的构造函数，就会开辟内存给building指向，该内存里有"客厅" 和 "卧室"
	goodGay(building);
	}


	int main()
	{
	test01();

	system("pause");
	return 0;
	}

	#pragma once
	#include<iostream>
	using namespace std;

	class MyArray
	{
	public:
	MyArray();//默认构造 100的容量
	MyArray(int capacity);
	MyArray(const MyArray& array);

	~MyArray();//析构函数

	//尾插法
	void push_Back(int val);

	//根据索引获取值
	int getData(int index);

	//根据索引设置值
	void setData(int index,int val);

	//获取数组大小
	int getSize();

	//获取数组容量
	int getCapacity();

	//[]运算符重载
	int & operator[](int index);


	private:
	int* pAddress;//指向真正存储数据的指针
	int m_Size;//数组的大小
	int m_Capacity;//数组的容量

	};

	#include "MyArray.h"
	#include<iostream>
	using namespace std;

	//默认构造
	MyArray::MyArray()
	{
	this->m_Capacity = 100;//初始化默认数组的容量
	this->m_Size = 0;//初始化数组大小
	this->pAddress = new int[this->m_Capacity];//开辟数组
	}

	//有参构造参数：数组的容量
	MyArray::MyArray(int capacity)
	{
	cout << "有参函数被调用" << endl;
	this->m_Capacity = capacity;
	this->m_Size = 0;
	this->pAddress = new int[this->m_Capacity];
	}

	//拷贝构造
	MyArray::MyArray(const MyArray& array)
	{
	cout << "拷贝构造被调用" << endl;
	this->pAddress = new int[array.m_Capacity];
	this->m_Size = array.m_Size;
	this->m_Capacity = array.m_Capacity;

	for (int i = 0; i < array.m_Size; i++)
	{
	this->pAddress[i] = array.pAddress[i];
	}
	}

	//析构
	MyArray::~MyArray()
	{
	if (this->pAddress != NULL)
	{
	cout << "析构函数被调用~" << endl;
	delete[] this->pAddress;
	this->pAddress = NULL;
	}
	}

	//尾插法
	void MyArray::push_Back(int val)
	{
	//需要判断越界吗？不用管，让用户自己处理
	this->pAddress[this->m_Size] = val;
	this->m_Size++;
	}
	//根据索引获取值
	int MyArray::getData(int index)
	{
	return this->pAddress[index];
	}

	//根据索引设置值
	void MyArray::setData(int index, int val)
	{
	this->pAddress[index] = val;
	}

	//获取数组大小
	int MyArray::getSize()
	{
	return this->m_Size;
	}

	//获取数组容量
	int MyArray::getCapacity()
	{
	return this->m_Capacity;
	}

	//[] 重载实现
	int & MyArray::operator[](int index)
	{

	return this->pAddress[index];
	}

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