C++_友元函數

1、為什麼要引入友元函數：在實作類之間資料共享時，減少系統開銷，提高效率

      具體來說：為了使其他類的成員函數直接通路該類的私有變量

      即：允許外面的類或函數去通路類的私有變量和保護變量，進而使兩個類共享同一函數

      優點：能夠提高效率，表達簡單、清晰

      缺點：友元函數破環了封裝機制，盡量不使用成員函數，除非不得已的情況下才使用友元函數。

2、什麼時候使用友元函數：

      1)運算符重載的某些場合需要使用友元。

      2)兩個類要共享資料的時候

3、怎麼使用友元函數：

友元函數的參數：

       因為友元函數沒有this指針，則參數要有三種情況：

       1、  要通路非static成員時，需要對象做參數；--常用(友元函數常含有參數)

       2、  要通路static成員或全局變量時，則不需要對象做參數

       3、  如果做參數的對象是全局對象，則不需要對象做參數

友元函數的位置：

       因為友元函數是類外的函數，是以它的聲明可以放在類的私有段或公有段且沒有差別。

友元函數的調用：

       可以直接調用友元函數，不需要通過對象或指針

友元函數的分類：

根據這個函數的來源不同，可以分為三種方法：

1、普通函數友元函數：

       a) 目的：使普通函數能夠通路類的友元

       b) 文法：聲明位置：公有私有均可，常寫為公有

                        聲明： friend + 普通函數聲明

                        實作位置：可以在類外或類中

                        實作代碼：與普通函數相同（不加不用friend和類::）

                        調用：類似普通函數，直接調用

       c) 代碼：        

[cpp]

view plaincopy

1. class INTEGER  
2. {    
3. private:  
4.     int num;  
5. public:  
6.     friend void Print(const INTEGER& obj);//聲明友元函數  
7. };  
8. void Print(const INTEGER& obj)//不使用friend和類：：  
9. {  
10.     //函數體  
11. }  
12. void main()  
14.     INTEGER obj;  
15.     Print(obj);//直接調用  

2、類Y的所有成員函數都為類X友元函數—友元類

      a）目的：使用單個聲明使Y類的所有函數成為類X的友元

                        它提供一種類之間合作的一種方式，使類Y的對象可以具有類X和類Y的功能

                        具體來說：

                                前提：A是B的友元（=》A中成員函數可以通路B中有所有成員，包括私有成員和公有成員--老忘）

                                    則：在A中，借助類B，可以直接使用～B . 私有變量～的形式通路私有變量

      b）文法：聲明位置：公有私有均可，常寫為私有(把類看成一個變量)

                        聲明： friend + 類名---不是對象啊

                        調用：

      c）代碼：

1. class girl;  
2. class boy  
5.     char *name;    
6.     int age;    
7. public:    
8.     boy();  
9.     void disp(girl &);     
10. };    
11. void boy::disp(girl &x) //函數disp()為類boy的成員函數，也是類girl的友元函數   
12. {   
13.     cout<<"boy's name is:"<<name<<",age:"<<age<<endl;//正常情況，boy的成員函數disp中直接通路boy的私有變量  
14.     cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl;   
15.     //借助友元，在boy的成員函數disp中，借助girl的對象，直接通路girl的私有變量  
16.     //正常情況下，隻允許在girl的成員函數中通路girl的私有變量  
18. class girl  
20. private：  
23.     friend boy;   //聲明類boy是類girl的友元    
25.     girl();     
27. void main()    
28. {     
29.     boy b;    
30.     girl g;    
31.     b.disp(g);  //b調用自己的成員函數，但是以g為參數，友元機制展現在函數disp中  

3、類Y的一個成員函數為類X的友元函數

      a）目的：使類Y的一個成員函數成為類X的友元

             具體而言：而在類Y的這個成員函數中，借助參數X，可以直接以X。私有變量的形式通路私有變量

      b）文法：聲明位置：聲明在公有中 （本身為函數）

                        聲明：friend + 成員函數的聲明

                        調用：先定義Y的對象y---使用y調用自己的成員函數---自己的成員函數中使用了友元機制

      c）代碼： 

1. class girl;   
9.     void disp(girl &);       
10. };     
17.     girl(char *N,int A);    
18.     friend void boy::disp(girl &); //聲明類boy的成員函數disp()為類girl的友元函數    
20. void boy::disp(girl &x)    
22.     cout<<"boy's name is:"<<name<<",age:"<<age<<endl;  //通路自己(boy)的對象成員,直接通路自己的私有變量    
23.     cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl;    
25.     //正常情況下，隻允許在girl的成員函數中通路girl的私有變量    
26. }    
29.     boy b();    
30.     girl g();    
31.     b.disp(g);  }  

4、在模闆類中使用友元operator<<(對<<運算符的重載)

    a)使用方法：

在模闆類中聲明：

1. friend ostream& operator<< <>(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G);  

在模闆類中定義：

1. template<class VexType,class ArcType>  
2. ostream& operator<<(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G)  
4.     //函數定義  

    b)注意：

把函數聲明非模闆函數：

1. friend ostream& operator<< (ostream& cout,const MGraph& G);  

把函數聲明為模闆函數：

或：

1. friend ostream& operator<< <VexType,ArcType>(ostream& cout,const MGraph<VexType,ArcType>& G);