【带头学C++】----- 九、类和对象 ---- 9.12 C++之友元函数（9.12.1---12.4）

news2024/9/23 19:21:08

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9.12 C++之友元函数

9.12.1 友元函数的声明friend

9.12.2 普通全局函数作为类的友元函数

9.12.3 类的某个成员函数作为另外一个类的友元函数

9.12.4 整个类作为另外一个类的友元

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9.12 C++之友元函数

问题：什么是友元函数？

在 C++ 中，友元函数是指在一个类的外部定义的、被该类声明为友元的非成员函数。友元函数可以访问该类的所有成员（包括私有成员），并且可以在不通过类对象进行访问的情况下改变成员的值。

类的拥有不同权限访问函数的一个主要特点，即类的私有成员无法在类的外部(作用域之外)访问。但是，我们上一小节文章末尾留下了一个疑惑，在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。比如你的钱是你个人私有的，你家里人拿你的钱你是可以允许的，但是一个陌生人来拿你的钱，你就不能直接给他了。这时候你家人出来一个说这是他的律师来，是他的朋友，拿了一个东西证明了这个关系（friend == 合法合同、或者律师证，或者你的电话，或者你本人，用来证明你们朋友关系的纽带），这样就可以把你个人的钱给他了。我们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。

（👮👮👮这里提醒大家，不要轻易给陌生人转账、发红包、汇款等，任何！所有！一切！让你先转账才可以得到什么的理由！！！都是诈骗！！！并且不是通过购物平台或者官方的平台的，私人的那种，而且交易方式没有实名等！都是骗子！警惕诈骗，转账之前一定要确认对方是否是你认识的人，或者是你的家人等等。警防网络诈骗，让骗子无处可骗。防诈骗从每个人做起👮👮👮）

特别的：友元函数会破坏类的封装性😭，因为私有数据可以被外部访问到

9.12.1 友元函数的声明friend

友元函数使用friend关键字声明一个函数为友元函数。

friend关键字只使用于声明处，一个函数或者是类对象作为另外一个类的友元，例如A类作为B类的友元，那么A类可以直接访问B类中的私有数据。

友元比较着重运用在运算符重载上。

9.12.2 普通全局函数作为类的友元函数

这里我们使用了一个案例举例：是在千锋教育C++嵌入式基础班讲解（后续案例用qf缩写代替）的一个案例：例如你的家，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，你也可以允许你的好闺蜜、好基友进去参观你的卧室（基于正常情况，防止杠精）。

1.当不是友元的时候，访问私有成员会报错的

当使用相同名字的时候，声明为友元函数的时候，公共函数visitingfun()就没有报错。

完整案例+结果

代码：

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

class Room
{
    friend void visitingfun(Room &room);
private:
    string bedRoom;//卧室public:
public:
    string setingRoom;//客厅pubTic:
public:
    Room(string bedRoom, string setingRoom){
        this->bedRoom = bedRoom;
        this->setingRoom = setingRoom;
    }
};
//普通全局函数
void visitingfun(Room &room){
    cout<<"访问了"<<room.setingRoom<<endl;
    cout<<"访问了"<<room.bedRoom<<endl;
}
void test01(){
    Room room("私人豪华大床房卧室","公共188大平层客厅");
    visitingfun(room);
}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

9.12.3 类的某个成员函数作为另外一个类的友元函数

这个案例中，goodfriens类中的vistinng_02成员函数作为Room1类的友元函数。此时就是不同类的成员，进行一个私有成员变量的访问。

拓展：

上面的案例中，成员函数声明和定义顺序比较关键，总所周知，程序是向下编译的，顺序执行。

那看下面这个图片中：成员函数放到类对象里，此时报错原因，即使你提前声明了Room1，但是由于初始化阶段，还没有生成Room1的成员，此时编译器是不知道Room1里面有什么成员的。所以此时报错了。

另外，goodfriends的声明也应该在Room1声明之前（这里仅仅针对9.12.3主题来说，因为你要的是成员函数），编译器提前声明只是知道了一个名字，编译顺序始终是从上往下执行的。

所以，你要把类中要成为友元函数的成员函数，定义实现放在外面，放在所有类的声明的后面就行了。

9.12.4 整个类作为另外一个类的友元

就是这个类的所有成员函数都可以访问另一个类的私有数据。

并且，声明的顺序可成员函数的基本一致。

代码：

class Room1;//向前声明方式，这样只能说明类的名称
class goodfrieds
{
public:
    void visiting_01(Room1 &room);
    void visiting_02(Room1 &room);

};
class Room1{
    //friend void goodfrieds::visiting_02(Room1 &room);
    friend class goodfrieds;
private:
    string bedRoom;//卧室public:
public:
    string setingRoom;//客厅pubTic:
public:
    Room1(string bedRoom, string setingRoom){
        this->bedRoom = bedRoom;
        this->setingRoom = setingRoom;
    }
};
void goodfrieds::visiting_01(Room1 &room){
    cout<<"访问了01"<<room.setingRoom<<endl;
    cout<<"访问了01"<<room.bedRoom<<endl;
}
void goodfrieds::visiting_02(Room1 &room){
    cout<<"访问了02"<<room.bedRoom<<endl;
    cout<<"访问了02"<<room.setingRoom<<endl;
}
void test03(){
    Room1 room("私人豪华大床房卧室","公共188大平层客厅");
    goodfrieds ob;
    ob.visiting_01(room);
    ob.visiting_02(room);
}
int main()
{
    test03();
    return 0;
}