4.4 友元
在程序里,有些私有属性 也想让类外特殊的一些函数或者类进行访问,就需要用到友元的技术
友元的目的是让一个函数或者类 访问另一个类中的私有成员
友元的关键字为 friend
友元的三种使用场景
- 全局函数做友元
- 类做友元
- 成员函数做友元
4.4.1 全局函数做友元
友元函数的声明在类内,但定义在类外。友元函数的声明中需要使用 friend
关键字。
#include <iostream>
class Person {
public:
Person(int data) : p_age(data) {}
// 类内声明友元函数
friend void FriendFunction(const Person& p);
private:
int p_age;
};
// 定义友元函数(友元函数的定义在类定义后)
void FriendFunction(const Person& p) {
// 友元函数可以访问类的私有成员
std::cout << "Private data in MyClass: " << p.p_age << std::endl;
}
void test01()
{
//使用Person实例化一个对象
Person p1(25);
// 调用友元函数
FriendFunction(p1);
}
int main() {
return 0;
}
上面代码中使用了成员初始化列表。
Person(int data) : p_age(data) {}
代码是 Person
类的构造函数的实现。这个构造函数接受一个整数参数 data
,并用成员初始化列表将参数的值赋给类的私有成员变量 p_age
。和下面的代码作用是一样的
Person(int data) {
p_age = data; // 在构造函数体中使用赋值语句进行初始化
}
运行结果
4.4.2 类做友元
将一个类声明为另一个类的友元。这样,友元类就能够访问其它类的私有成员。
假设一个人的年龄是私有数据,不想让别人知道。但是他的好朋友可以知道。
#include <iostream>
//要声明一下Person类,因为在Tom类里有使用到
class Person;
class Tom {
public:
//声明一个函数查看好朋友的年龄,定义要在Person类的定义后
void accessPrivateDate(const Person &p);
};
class Person {
public:
//有参构造,使用成员初始化列表,为p_age赋值
Person(int age):p_age(age){
}
//在类内声明一个友元类
friend class Tom;
private:
//设置年龄是私有的,一般人不让访问,好朋友可以
int p_age;
};
//这个函数的定义要在Person类定义之后。
void Tom::accessPrivateDate(const Person &p)
{
//好朋友(友元类)访问Person类的私有数据
std::cout <<"Person private data:" << p.p_age << std::endl;
}
void test01()
{
Person p1(25);
Tom tom;
//使用友元类的成员函数访问Person类的私有数据
tom.accessPrivateDate(p1);
}
int main() {
test01();
return 0;
}
对于Tom类的成员函数,为什么不能定义在类内那?
如果 Tom
类的成员函数 accessPrivateDate
是在 Person
类定义之前定义的, Person
类在 Tom
类中是不完全类型,编译报错不过。所以提供一个外部定义来实现 accessPrivateDate
,或者将Tom
类的定义移到 Person
类定义之后。
运行结果如下:
4.4.3 成员函数做友元
类的成员函数可以在类的定义之后定义,但是不能在类的定义之前声明为友元。友元的声明必须在类的定义之内。
#include <iostream>
// 提前声明Person类
class Person;
class Tom {
public:
// 在Tom类内声明Person类的成员函数为友元
void accessPrivateDate(const Person &p);
};
class Person {
public:
// 有参构造,使用成员初始化列表,为p_age赋值
Person(int age) : p_age(age) {}
// 在类内声明。Tom类的成员函数做友元函数
friend void Tom::accessPrivateDate(const Person &p);
private:
// 设置年龄是私有的,一般人不让访问,好朋友可以
int p_age;
};
// 在Person类定义之前,提供Tom类的完整定义
void Tom::accessPrivateDate(const Person &p) {
// 访问Person类的私有数据
std::cout << "Person private data:" << p.p_age << std::endl;
}
void test01() {
Person p1(28);
Tom tom;
// 使用友元类的成员函数访问Person类的私有数据
tom.accessPrivateDate(p1);
}
int main() {
test01();
return 0;
}
上面的代码有两个注意的地方
1.要将Tom类的定义放在Person类的定义之前
因为要在Person类内将Tom类的成员函数做一个友元函数声明。声明之前需要将
2.Tom类的成员函数为什么要放在类外实现
Tom类的成员函数,访问了Person类内的私有属性的成员(p_age)所以函数要定义在Person类定义之后。再由于上面1的原因,就造成了Tom类成员函数的类外实现。
运行结果如下: