C++语法之友元函数、友元类

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友元

  • 友元包括友元函数和友元类
  • 如果将函数A（非成员函数）声明为类C的友元函数，那么函数A就能直接访问类C对象的所有成员
  • 如果将类A声明为类C的友元类，那么类A的所有成员函数都能直接访问类C对象的所有成员
  • 友元破坏了面向对象的封装性，但在某些频繁访问成员变量的地方可以提高性能

友元函数

如下代码：类Point。x和y坐标，成员变量是私有的，获取值通过get函数获取

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class Point {
private:
    int m_x;
    int m_y;
public:
    int getX() {
        return m_x;
        
    };
    int getY() {
        return m_y;
        
    };
    Point(int x, int y) :m_x(x), m_y(y) {}
    void display() {
        cout << "(" << m_x << ", " << m_y << ")" << endl;
    }
};

Point add(Point p1, Point p2) {
    return Point(p1.getX() + p2.getX(), p1.getY() + p2.getY());
}

定义2个point，然后我们想把这两个point相加。就如下所示

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int main(){
    Point p1(10, 20);
    Point p2(20, 30);

    Point p3 = add(p1, p2);
    p3.display();

    return 0;
}
  • 能达到要求，但是问题是，调用add函数时候，每次获取x和y的值，都要通过getX()或者getY()来取值。因为m_x是私有成员，使用p1. m_x是会报错的。
  • 有什么办法能直接p1. m_x就可以访问么。同时m_x依然是私有成员

那就通过友元函数来实现

上的代码改成

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class Point {
     friend Point add(Point, Point);
private:
    int m_x;
    int m_y;
public:
    int getX() {
        return m_x;
        
    };
    int getY() {
        return m_y;
        
    };
    Point(int x, int y) :m_x(x), m_y(y) {}
    void display() {
        cout << "(" << m_x << ", " << m_y << ")" << endl;
    }
};

Point add(Point p1, Point p2) {
    return Point(p1.m_x + p2.m_x, p1.m_y + p2.m_y);
}

也就是说把friend Point add(Point, Point)放在class Point中,这样说明这个函数是朋友了嘛，既然是朋友了，那可以直接访问私有成员变量。当然了其他函数想直接访问私有成员变量依然是不可以的。

友元类

既然和函数可以做朋友，那和类呢？答案是可以的。如下

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class Point {
    friend class Math;
private:
    int m_x;
    int m_y;
public:
    int getX() {
        return m_x;
        
    };
    int getY() {
        return m_y;
        
    };
    Point(int x, int y) :m_x(x), m_y(y) {}
    void display() {
        cout << "(" << m_x << ", " << m_y << ")" << endl;
    }
};


class Math {
public:
    Point add(Point p1, Point p2) {
        return Point(p1.m_x + p2.m_x, p1.m_y + p2.m_y);
    }

    void test() {
        Point p1(10, 20);
        p1.m_x = 10;
        p1.m_x;
    }
};

class Point 中声明了友元类friend class Math;那么在类Math中也是可以直接访问类Point中的私有成员变量。