《C++》基础入门_11——友元的讲解

以下内容为大学期间学习C++语言总结的知识：

《C++》基础入门_01——数据存储，表示形式，基本运算
《C++》基础入门_02——面向对象的总体概括
《C++》基础入门_03——程序的开发过程
《C++》基础入门_04——四大语句
《C++》基础入门_05——函数详解篇
《C++》基础入门_06——面向对象的详述
《C++》基础入门_07——数据的共享保护：const
《C++》基础入门_08——利用数组实现对批量数据的处理
《C++》基础入门_09——指针和引用的讲解
《C++》基础入门_10——用户自定义数据类型详细篇
《C++》基础入门_11——友元的讲解
《C++》基础入门_12——类模板
《C++》基础入门_13——运算符的重载
《C++》基础入门_14——继承与派生
《C++》基础入门_15——多态性
《C++》基础入门_16——输入输出流详讲
《C++》基础入门_17——对象串行化
《C++》基础入门_18——异常处理
《C++》基础入门_19——命名空间
《C++》基础入门_20——文件操作
《C++》基础入门_21——在函数中返回数组的常用方法

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一、友元

• 友元是C++提供的一种破坏数据封装和数据隐藏的机制。
• 通过将一个模块声明为另一个模块的友元，一个模块能够引用到另一个模块中本是被隐藏的信息。
• 可以使用友元函数和友元类。
• 为了确保数据的完整性，及数据封装与隐藏的原则，建议尽量少使用友元。

二、友元函数

• 若在本类以外其他地方定义一个友元函数（可以是其他类的成员函数，也可以是不属于任何类的非成员函数），在本类体中用friend对其声明，此函数就成为本类的友元函数，可以访问本类的私有成员。
• 友元函数是在类声明中由关键字friend修饰说明的非本类成员函数，在它的函数体中能够通过对象名访问 private成员，protected成员，public成员。
• 作用：增加灵活性，使程序员可以在封装和快速性方面做合理选择。
• 访问对象中的成员必须通过对象名。

2.1 将普通函数声明为本类友元函数

	#include 
	using namespace std;
	class Box{
	public:
		Box(){}
		Box(int h ,int w):height(h),width(w){}
		void volume();
		static void show();
		friend void display(Box &b);
		static int length;
	private:
		int height;
		int width;
		static int c;
	};
	void Box::volume() {
		cout<<"体积为："<<height<<"*"<<width<<"*"<<length<<"="<<height * width*length<<endl;
	}
	void Box::show() {
		cout << "静态私有成员c：" << c << "   静态公有成员length：" <<length<< endl;
	}
	int Box::length = 5;
	int Box::c = 6;
	void display(Box &b) {
		b.width = 3;
		b.height = 3;
		b.c = 3;
		b.length = 3;
		b.volume();
		b.show();
	}
	void main() {
		Box b;   //调用普通构造函数 
		display(b);
		/*
		   体积为：3*3*3=27
	      静态私有成员c：3   静态公有成员length：3
		*/
	}

2.2 友元成员函数（其他类的成员函数）

	#include 
	using namespace std;
	class Display;  //对Box类的声明
	class Box {
	public:
		Box() {}
		Box(int h, int w) :height(h), width(w) {}
		void volume(Display &);                        //成员实参必须是Display类对象
		static int length;
	private:
		int height;
		int width;
		static int c;
	};
	class Display {
	public:
		Display() { a = 10; b = 5; }
		void display();
		friend void Box::volume(Display &);//将Box类中的volume作为本类友元函数
	private:
		int a;
		int b;
	};
	void Display::display() {
		cout << "a=" << a << "  b=" << b << endl;
	}
	
	void Box::volume(Display &d) {
		d.display();    //引用Display私有变量必须加对象名
		d.a = 20;
		d.b = 20;
		d.display();
		cout << "体积为：" << height << "*" << width << "*" << length << "=" << height * width*length << endl;
	}
	
	int Box::length = 5;
	int Box::c = 6;
	
	void main() {
	
	
		Display d;
		Box b(7,7);
		b.volume(d);
	
		/*
		   a=10  b=5
	       a=20  b=20
	       体积为：7*7*5=245
		*/
	}

三、友元类

1. 类为另一个类的友元，则此类的所有成员都能访问对方类的私有成员。
2. 声明语法：将友元类名在另一个类中使用friend修饰说明
3. 如果声明B类是A类的友元， B类的成员函数就可以访问A类的私有和保护数据，但A类的成员函数却不能访问B类的私有、保护数据。