C语言日记 37 类的友元（1）（全局函数做友元）

news2024/11/24 1:42:07

根据36 类和对象-友元-全局函数做友元_哔哩哔哩_bilibili复现出如下代码：

一、（只是）访问（公开）内部成员：

#include <iostream>
using namespace std;
class Building
{
private:
	int ws;//卧室
public:
	int kt;//客厅
	Building();
};
Building::Building()//构造函数赋初值
	{
		int ws = 1;
		int kt = 2;
	}
int visit(Building b)
{

	cout << "客厅=" << b.kt << endl;
	return 0;
}
int main()
{
	Building b1;
	visit(b1);
}

在这里，实际上，我们也可以把构造函数写在类里面，实现同样的效果：

class Building
{
private:
	int ws;//卧室
public:
	int kt;//客厅
	Building()//构造函数赋初值
	{
		int ws = 1;
		int kt = 2;
	}
};

 结果：

​

为什么我写了半天，最后返回的是一个随机值呢？

根本原因，就在于构造函数的格式不对，构造函数在赋初值时，类里面的变量（成员）前不应该（不能）有类型说明

（C语言日记 33 构造函数_宇 -Yu的博客-CSDN博客中，就有构造函数定义和声明的使用格式）

如果没有类型说明，那么构造函数相当于还在给类的（公有，私有）成员变量赋初值，

而加上了类型说明，那么相当于构造函数在给函数内自定义的变量赋初值，和类里面的成员没有关系，而类的成员实际上并没有被赋值，输出时返回的自然就是一个随机值；所以，我们应将程序改为：（通过实参形参调用传值）

#include <iostream>
using namespace std;
class Building
{
private:
	int ws;//卧室
public:
	int kt;//客厅
	Building();
};
Building::Building()//构造函数赋初值
{
	 ws = 1;
	 kt = 2;
}
int visit(Building b)
{

	cout << "客厅=" << b.kt << endl;
	return 0;
}
int main()
{
	Building b1;
	visit(b1);
}

结果：

​

修改为36 类和对象-友元-全局函数做友元_哔哩哔哩_bilibili源程序所设计的各个模块的样子：

#include <iostream>
using namespace std;
class Building
{
private:
	int ws;//卧室
public:
	int kt;//客厅
	Building()//构造函数赋初值
	{
		ws = 1;
		kt = 2;
	}
};
//
int visit(Building b)
{
	cout << "客厅=" << b.kt << endl;
	return 0;
}
void test()
{
	Building b1;
	visit(b1);
}
int main()
{
	test();
}

我们可以通过实参形参调用传值，也可以用指针，引用的方式传值：

指针：

int visit(Building* b)
{
	cout << "客厅=" << b->kt << endl;
	return 0;
}
void test()
{
	Building b1;
	visit(&b1);
}

注解：

（1）：这里的“->”，表示：通过指针来访问结构体变量（的具体内容）C语言日记 28 结构体类型_宇 -Yu的博客-CSDN博客

（2）：

visit(&b1);

中，&表示取（地）址，不能改为*（如果改为*，则表示访问该指针指向的目标对象的具体内容）

如果一定不想这样写的话，可以改写为：

void test()
{
	Building b;
	Building *b1=&b;
	visit(b1);
}

引用：

int visit(Building &b)
{
	cout << "客厅=" <<b.kt << endl;
	return 0;
}
void test()
{
	Building b;
	visit(b);
}

注解：

（1）：引用访问，就和对象访问自身的内容属性引用，不能用“->”；（“->”只能用于指针）

（2）：

	visit(b);

只能这么写，不能在前面加“*”（加了表求指向目标的值），也不能加“&”（加了表求指向目标的地址）

二、访问内部私有成员（这就要用到友元了）

这时，既然我们想要让全局函数访问内部私有成员，只要在前面的基础上

在visit()函数中写一个输出私有函数的语句：

    cout << "卧室=" << b.ws << endl;

并且在类的成员声明里面加（上）一个友元函数的声明：

    friend void visit(Building b);

值得注意的是：

这里的友元函数的声明加在类（体）的任意处都可以：

友元函数不是成员函数，无论是放在private私有成员说明中：

#include <iostream>
using namespace std;
class Building
{
private:
	int ws;//卧室
	friend void visit(Building b);
public:
	int kt;//客厅
	Building()//构造函数赋初值
	{
		ws = 1;
		kt = 2;
	}
};
//
void visit(Building b)
{
	cout << "客厅=" << b.kt << endl;
	cout << "卧室=" << b.ws << endl;
}
void test()
{
	Building b1;
	visit(b1);
}
int main()
{
	test();
}

还是放在成员说明之外：

#include <iostream>
using namespace std;
class Building
{
	friend void visit(Building b);
private:
	int ws;//卧室
public:
	int kt;//客厅
	Building()//构造函数赋初值
	{
		ws = 1;
		kt = 2;
	}
};
//
void visit(Building b)
{
	cout << "客厅=" << b.kt << endl;
	cout << "卧室=" << b.ws << endl;
}
void test()
{
	Building b1;
	visit(b1);
}
int main()
{
	test();
}

最终结果都可以访问类的内部私有成员：

 

例8-14 使用普通函数计算两点间的距离。

源程序：

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point	//Point 类定义
{
private://私有数据成员
	int x, y;
public://外部接口
	Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) { }
	int getX() { return x; }
	int getY() { return y; }
	friend float dist(Point& a, Point& b); //友元函数是一个普通函数
};
float dist(Point& a, Point& b)//普通函数的定义
{
	double x = a.x - b.x;
	double y = a.y - b.y;
	return(float)sqrt(x * x + y * y);
}
//
int main()
{
	Point p1(3, 5), p2(11, 6);
	cout << "The distance is:";
	cout << dist(p1, p2) << endl;
	//调用普通友元函数
	return 0;
}

结果：

The distance is:8.06226

（1）：#include <cmath>：相当于#include <math.h> （C语言）<C++的库>，当然这里不写也无所谓，如同：C语言日记 8 C++语句_宇 -Yu的博客-CSDN博客：#include <math.h>//可有可无

（2）：其中的： friend float dist(Point &a, Point &b); 只是一个用引用作为函数参数的形式，可以改（写）为：（实参形参传递数据）

friend float dist(Point a, Point b);  

详见书P105（当然，像这样用实参形参传递数据，采用的是值传递的传值的方式）；

也可以改（写）为：（指针传递数据）

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point	//Point 类定义
{
private://私有数据成员
	int x, y;
public://外部接口
	Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) { }
	int getX() { return x; }
	int getY() { return y; }
	friend float dist(Point* a, Point* b); //友元函数是一个普通函数
};
float dist(Point* a, Point* b)//普通函数的定义
{
	double x = a->x - b->x;
	double y = a->y - b->y;
	return(float)sqrt(x * x + y * y);
}
//
int main()
{
	Point p1(3, 5), p2(11, 6);
	cout << "The distance is:";
	cout << dist(&p1, &p2) << endl;
	//调用普通友元函数
	return 0;
}

 当然，改写为指针传递数据的方式的修改过程，比起其他两种情况要更为复杂一些：

改动处：

（1）：形参a和b改为指针

（2）:“->”改为"."

（3）：调用dist函数时，里面的实参p1，p2改为取（地）址“&p1，&p2”

（3）：另外，（如果）我们想要在类中（里面）定义该友元函数（不用分开声明，直接一次性定义完成就行了）最终结果也一样：

#include <iostream>
using namespace std;
class Point	//Point 类定义
{
private://私有数据成员
	int x, y;
public://外部接口
	Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) { }
	int getX() { return x; }
	int getY() { return y; }
	friend float dist(Point a, Point b)//友元函数是一个普通函数
	{
		double x = a.x - b.x;
		double y = a.y - b.y;
		return(float)sqrt(x * x + y * y);
	}
};
//
int main()
{
	Point p1(3, 5), p2(11, 6);
	cout << "The distance is:";
	cout << dist(p1, p2) << endl;
	//调用普通友元函数
	return 0;
}

而在这里我们可以看到，实际上想要访问本类的内部私有成员，根本还用不着什么友元函数，

直接设立一个公有的类函数直接访问调用私有成员就可以：

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point	//Point 类定义
{
private://私有数据成员
	int x, y;
public://外部接口
	Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) { }
	int getX() { return x; }
	int getY() { return y; }
	float dist(Point* a, Point* b)//普通函数的定义
	{
		double x = a->x - b->x;
		double y = a->y - b->y;
		return(float)sqrt(x * x + y * y);
	}
};
//
int main()
{
	Point p1(3, 5), p2(11, 6);
	cout << "The distance is:";
	cout << dist(&p1, &p2) << endl;
	//调用普通友元函数
	return 0;
}

结果：

为什么？？？

调用类中定义的函数必须用对象（才能调用）：（这里用p1，p2都可以）

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
class Point	//Point 类定义
{
private://私有数据成员
	int x, y;
public://外部接口
	Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) { }
	int getX() { return x; }
	int getY() { return y; }
	float dist(Point* a, Point* b)//普通函数的定义
	{
		double x = a->x - b->x;
		double y = a->y - b->y;
		return(float)sqrt(x * x + y * y);
	}
};
//
int main()
{
	Point p1(3, 5), p2(11, 6);
	cout << "The distance is:";
	cout << p1.dist(&p1, &p2) << endl;
	//调用普通友元函数
	return 0;
}

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