友元超英雄(二十二)
下來我們來介紹下友元的用法:a> 在類中以 friend 關鍵字聲明友元;b> 類的友元可以是其他類或者具體函數;c> 友元不是類的一部分,友元不受類中訪問級別的限制;d> 友元可以直接訪問具體類的所有成員。在類中用 friend 關鍵字對函數或者類進行聲明。
下面我們以代碼為例進行分析
#include <stdio.h> #include <math.h> class Pointer { private: double x; double y; public: Pointer(double x, double y) { this->x = x; this->y = y; } double getX() { return x; } double getY() { return y; } }; double func(Pointer& p1, Pointer& p2) { double ret = 0; ret = (p2.getY() - p1.getY()) * (p2.getY() - p1.getY()) + (p2.getX() - p1.getX()) * (p2.getX() - p1.getX()); ret = sqrt(ret); return ret; } int main() { Pointer p1(1, 2); Pointer p2(10, 20); printf("p1(%f, %f)\n", p1.getX(), p1.getY()); printf("p2(%f, %f)\n", p2.getX(), p2.getY()); printf("|(p1, p2)| = %f\n", func(p1, p2)); return 0; }
我們實現的是求兩點之間的距離,我們編譯下看看結果
我們在 func 函數中想要調用 p1 和 p2 的 x 和 y。但是間接調用了 8 次函數,相當於增加了開銷,C++ 是要兼容 C 語言的高效的。我們試著直接將第 33 行改為這樣呢:ret = (p2.y - p1.y) * (p2.y - p1.y) + (p2.x - p1.x) * (p2.x - p1.x);編譯結果如下
我們看到直接報錯,說是 x 和 y 是私有的。這時友元便閃亮登場了。我們在第 25 行加上一句:friend double func(Pointer& p1, Pointer& p2);再次編譯
我們可以看到編譯通過並且完美運行,那我們試試在第一個打印語句中直接調用 p1.x,看看可以不
只能在友元聲明範圍內才能訪問所有的成員及函數。在 main 函數中訪問相當於是在外部進行訪問,所以肯定會報錯。友元是為了兼顧 C 語言的高效而誕生的,但是友元直接破壞了面向對象的封裝性。友元在實際產品中的高效是得不償失的,因此友元在現代軟件工程中已經被逐漸被遺棄。
我們在這講的友元是不具備傳遞性的,類的友元可以是其他類的成員函數;也可以是某個完整的類,即它的所有成員函數都是友元。如下圖所示
我們再次以代碼為例進行分析,用代碼來描述出上面的關系,做個實驗來加強印象
#include <stdio.h> class ClassC { const char* n; public: ClassC(const char* n) { this->n = n; } friend class ClassB; }; class ClassB { const char* n; public: ClassB(const char* n) { this->n = n; } void getClassCName(ClassC& c) { printf("c.n = %s\n", c.n); } friend class ClassA; }; class ClassA { const char* n; public: ClassA(const char* n) { this->n = n; } void getClassBName(ClassB& b) { printf("b.n = %s\n", b.n); } }; int main() { ClassA a("a"); ClassB b("b"); ClassC c("c"); a.getClassBName(b); b.getClassCName(c); return 0; }
我們在類 A 中直接獲取類 B 的名字,同理,在類 B 中直接獲取類 C 的名字。我們看看編譯結果
結果是沒錯的,那麽 A 是 B 的友元,B 又是 C 的友元,可不可以等價於 A 是 C 的友元呢,我們試試在類 A 中直接獲取類 C 的名字
我們看到編譯器直接報錯了。也就是說,友元並不具備傳遞的功能。通過對友元的學習,總結如下:1、友元是為了兼顧 C 語言的高效而誕生的,但是它直接破壞了面向對象的封裝性;2、友元關系不具備傳遞性;3、類的友元可以是其他類的成員函數,也可以是某個完整的類。
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友元超英雄(二十二)