c++类和对象特性 - 友元

今天介绍下友元，首先介绍为什么需要友元，友元解决什么样的问题。

解决的问题

我们知道面向对象特性中封装是将内部细节进行封装，包括内部的私有变量，如果外部想访问私有变量，就需要提供公有的函数进行操作。

解决的问题：在外部函数或者是类中，想访问某个类A的内部私有成员变量或者函数，但是类A又不想提供额外的public的方法。就可以将外部函数和类做自己的友元。这样就可以访问A的内部私有变量了。

支持友元的原因：如果不支持友元，可能在c语言的开发者看来是非常麻烦的事情，为了让c语言的开发者更加容易的迁移过来才支持友元。友元破坏了封装性。

 

友元的分类：友元函数、友元类

友元函数

普通的函数可以当做类的友元函数，这样在函数内部可以访问类的成员变量，代码示例如下

#include
using namespace std;
class CCar;  //提前声明CCar类，以便后面的CDriver类使用

class CDriver
{
public:
    void ModifyCar(CCar* pCar);  //改装汽车
};

class CCar
{
private:
    int price;
    friend int MostExpensiveCar(CCar cars[], int total);  //声明友元
    friend void CDriver::ModifyCar(CCar* pCar);  //声明友元
};

void CDriver::ModifyCar(CCar* pCar)
{
    pCar->price += 1000;  //汽车改装后价值增加
}

int MostExpensiveCar(CCar cars[], int total)  //求最贵气车的价格
{
    int tmpMax = -1;
    for (int i = 0; i tmpMax)
            tmpMax = cars[i].price;
    return tmpMax;
}

友元类

一个类 A 可以将另一个类 B 声明为自己的友元，类 B 的所有成员函数就都可以访问类 A 对象的私有成员。在类定义中声明友元类的写法如下：

class CCar
{
private:
    int price;
    friend class CDriver;  //声明 CDriver 为友元类
};

class CDriver
{
public:
    CCar myCar;
    void ModifyCar()  //改装汽车
    {
        myCar.price += 1000;  //因CDriver是CCar的友元类，故此处可以访问其私有成员
    }
};

在CDriver 中的成员变量 myCar ,可以直接访问myCar的私有成员变量 price。

 

小结

        友元解决了封装带来的访问问题，可以通过友元直接访问类的私有成员，避免需要额外增加public的方法来操作内部变量。虽然带来方便，但是同时违背了面向对象的特性中封装原则。