C++基础语法:友元

news2024/9/9 3:54:51

前言

"打牢基础,万事不愁" .C++的基础语法的学习."学以致用,边学边用",编程是实践性很强的技术,在运用中理解,总结.

以<C++ Prime Plus> 6th Edition(以下称"本书")的内容开展学习

引入

友元提供了一种特别的方式,访问对象私有数据.

友元有三种方式:友元非成员函数;友元类;友元成员函数;

从私有数据的访问说起

举例:建立一个Person类,声明年龄和姓名属性

main.h

#include<iostream>
using namespace std;

class Person {
	string name;
	int age;
public:
	Person(const string& str,int ag):name(str),age(ag){}
	int getAge() const{ return age; }
	string getName() const{ return name; }
};

main.cpp //测试代码

#include<iostream>	
#include"main.h"

int main(void) {
	Person xiaozhang("小张", 35);
	cout << "小张的年龄是:" << xiaozhang.getAge() << endl;   //通过公开的接口访问私有数据
//	cout << "小张的年龄是:" << xiaozhang.age << endl;		//无法访问私有数据
}

----根据"数据私有,接口公开"这个编码原则,访问对象属性必须通过public中的接口函数

友元的各种实现

1.友元非成员函数

在public中定义一个打印对象信息的函数

经典代码(在本书P394)一是使用了友元访问私有数据,二是链式调用,不影响原有的cout

注:所谓经典代码,可以背下来的代码

friend ostream & operator<<(ostream& os, Person person) {	//友元非成员函数定义
    //可以使用erson.name和person.age了
    os << "姓名为:" << person.name << "年龄为:" << person.age << endl;	
    return os;												//返回引用,链式调用
}

说明:可以在同Person类的文件中定义,这里为了方便写成了内联函数.

测试代码,在main.cpp中添加

cout << xiaozhang;    //调用友元函数

和接口函数的区别:用"对象.属性"取得属性值,而不是调用上面的接口函数"对象.getAge()",看起来更形象.

2.友元类

在Person类中声明友元类

friend class Friend;        //友元类

编写友元类

这里用了两种方式:一是传入友元类对象引用,二是友元类对象依赖(也就是把对象作形参传入)

class Friend {											//Person的友元类Friend
	Person& person;
public:
	Friend(Person& pe):person(pe){}
	//传入对象引用,对象.属性访问
	void print() { 
        cout <<"朋友姓名是:"<< person.name<<"," << "年龄是:" << person.age << endl;
     }
	//添加依赖,对象.属性访问
	void print2(Person& person2){ 
    cout << "朋友姓名是:" << person2.name << "," << "年龄是:" << person2.age << endl; 
    }
};

测试代码,在main.cpp中添加

Friend xz_friend(xiaozhang);							//友元类对象
xz_friend.print();

Person laoli("老李", 45);								//友元类依赖
xz_friend.print2(laoli);

说明:因为声明了友元类,所以在Friend类中访问Person类的属性,也是对象.属性.

3. 友元成员函数

本书P607有相关描述,原始类和使用友元成员函数的类先后顺序有要求,需要前向声明原始类,代码如下: 1234表示顺序

class Person;						          //1原始类前向声明,为使用友元成员函数的类准备

class FriendFun {					          //2使用友元成员函数的类
	double money;
public:
	FriendFun(double mo) :money(mo) {}
	void set_age(Person& person, int ag);	  //友元成员函数不能写成内联函数,必须写在外面
};

class Person {								  //3原始类
	string name;
	int age;
public:
	Person(const string& str,int ag):name(str),age(ag){}
	int getAge() const{ return age; }
	string getName() const{ return name; }
	//声明友元成员函数
	friend void FriendFun::set_age(Person& person, int ag);
};

//4定义在类外的友元成员函数
void FriendFun::set_age(Person& person, int ag) {							
	person.age = ag;                          //对象.属性访问原始类私有数据
}

注意:

顺序如下:1原始类前向声明→2使用友元成员函数的类声明→3原始类声明→4友元成员函数定义

测试代码,在main.cpp中添加

//生成友元成员函数所在的类对象
FriendFun ff(5000);	
//传入原始类对象,调用友元成员函数,修改原始对象数据					               
ff.set_age(xiaozhang,30);	
//看是否改变了原始对象的数据			               
cout << "小张的年龄是:" << xiaozhang.getAge() << endl;