C++中的友元函数和友元类
C++中的友元函数主要应用于以下场景:
友元函数
第一种场景
代码中有一个全局函数,该函数想要去访问某个类的成员变量(该类的成员变量是private的,且该类并未提供任何获取获取私有成员变量的public方法),这时候可以在这个类中把该全局函数声明为友元函数,这样这个全局函数就具备了能够获取那个类的私有成员变量的资格。
例:通过友元函数获取Person类的各项字段信息:
main.cpp
#include <iostream>
#include "Person.h"
void showPersonInfo(Person *person)
{
std::cout << person->m_name << ", age is: " << person->m_age << ", sex is: " << person->m_sex << std::endl;
}
int main()
{
Person *person = new Person("xp.chen", 20, 1);
showPersonInfo(person);
delete person;
getchar();
return 0;
}
person.h
#pragma once class Person { private: char *m_name; int m_age; int m_sex; public: Person(char *name, int age, int sex); ~Person(); public: friend void showPersonInfo(Person *person); // 将showPersonInfo()函数声明为友元函数 };
person.cpp
#include "Person.h" Person::Person(char *name, int age, int sex) :m_name(name) , m_age(age) , m_sex(sex) { } Person::~Person() { }
运行结果:
xp.chen, age is: 20, sex is: 1
第二种场景
在某个类(假设为A类)有一个成员函数,该成员函数想去访问另一个类(假设为B类)中的私有成员变量。这时候则可以在第二个类(B类)中,声明第一个类(A类)的那个成员函数为友元函数,这样第一个类(A类)就可以访问第二个类(B类)的私有成员变量了。
例:打印Person类的详细信息(包含姓名,年龄,性别,省份,城市,街道)
Person.h
#pragma once class Address; class Person { private: char *m_name; int m_age; int m_sex; public: Person(char *name, int age, int sex); ~Person(); public: void showDetailInfo(Address *addr); // 用于打印包含姓名,年龄,性别,省份,城市,街道的详细信息 };
Address.h
#pragma once #include "Person.h" class Address { private: char *m_province; char *m_city; char *m_district; public: Address(char *province, char *city, char *district); ~Address(); public: friend void Person::showDetailInfo(Address *addr); };
Address.cpp
#include "Address.h" Address::Address(char *province, char *city, char *district) :m_province(province) , m_city(city) , m_district(district) { } Address::~Address() { }
Person.cpp
#include <iostream> #include "Address.h" Person::Person(char *name, int age, int sex) :m_name(name) , m_age(age) , m_sex(sex) { } void Person::showDetailInfo(Address *addr) { std::cout << "Name: " << m_name << ", Age: " << m_age << ", Sex: " << m_sex << ", Province: " << addr->m_province << ", City: " << addr->m_city << ", District: " << addr->m_district << std::endl; } Person::~Person() { }
main.cpp
#include <iostream> #include <stdlib.h> #include "Address.h" int main() { Person *person = new Person("xp.chen", 20, 1); Address *address = new Address("JS", "KS", "ZhengRoad"); person->showDetailInfo(address); delete person, address; system("pause"); return 0; }
运行结果:
Name: xp.chen, Age: 20, Sex: 1, Province: JS, City: KS, District: ZhengRoad
友元类
友元类则更简单,可以将一个类(类A)声明成另一个类(类B)的友元类,那么类A就拥有了能够访问类B所有成员的资格,包括private, protected, public的。
例:将上述例子中的Address.h修改成:
#pragma once #include "Person.h" class Address { private: char *m_province; char *m_city; char *m_district; public: Address(char *province, char *city, char *district); ~Address(); public: friend class Person; };
声明类Person是类Address的友元类,再次运行程序:
Name: xp.chen, Age: 20, Sex: 1, Province: JS, City: KS, District: ZhengRoad
需要注意的是:
- 友元的关系是单向的而不是双向的。如果声明了类 B 是类 A 的友元类,不等于类 A 是类 B 的友元类,类 A 中的成员函数不能访问类 B 中的 private 成员。
- 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。
另外,有的编译器也可以不写class关键字,也就是说可以写成:friend Person, 不过为了兼容性还是建议写上。
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