C++模板函数中的友元函数的使用
友元函数注意点:
- 声明的位置和public,private没有关系;
- 函数modifyA()函数是类A的好朋友:friend void modifyA(A *pA, int _a);
- 在类的外部重写函数,定义函数的内容;
我们在下面的例子中将重写复数的加法和输出(其中涉及到运算符重载):
运算符重载的正规写法:运算符重载的正规写法:重载<< >> 只能用友元函数,其他运算符都要写成成员函数,不要滥用友元函数。
#include <iostream> using namespace std; template <typename T> class Complex { friend ostream& operator<< <T>(ostream& out, Complex& c); //注意观察,<T>的位置上 public: Complex(T a, T b); Complex& operator+(Complex& c2); private: T a; T b; }; template<typename T> Complex<T>::Complex(T a, T b) { this->a = a; this->b = b; } template<typename T> Complex<T>& Complex<T>::operator+(Complex& c2) { Complex tmp(a + c2.a, b + c2.b); return tmp; } //运算符重载的正规写法:重载<< >> 只能用友元函数,其他运算符都要写成成员函数,不要滥用友元函数
//友元函数是全局函数,不是成员函数,所以不需要加上Complex:: template <typename T> ostream& operator<<(ostream &out, Complex<T> &c) { out << c.a << "+" << c.b << "i" << endl; return out; } int main() { Complex<int> c1(1, 2); Complex<int> c2(2, 3); Complex<int> c3 = c1 + c2; cout << c3 << endl; return 0; }
如果将上述友元函数声明中的<T>去掉,则会报错。原因如下:
- 编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类的函数;
- 编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数;
- 编译器会对函数模板进行两次编译:a.在声明的地方对模板代码本身进行编译, b.在调用的地方对参数替换后的代码进行编译;
因为两次编译过程会导致方法名的不同,所以找不到友元的模板函数
在函数模板中使用友元函数,尽少使用,容易造成不必要的麻烦,如果非要使用友元函数,方法如下:
第一步:需要在类前增加类前置声明,函数的前置声明
template <typename T>
class className
template <typename T>
className<T> funcName(className<T> &var1, className<T> &var2)
第二步:类的内部声明,必须写成:
friend className<T> funcName<T>(className<T> &var1, className<T> &var2);
第三步:友元函数实现必须写成:
template <typename T>
className<T> funcName(className<T> &var1, className<T> &var2)
{
......
}
第四步:友元函数调用,必须写成:
className <int> c = funcName<int>(c1, c2);