28_友元的尴尬能力

1. 友元的概念

• 友元是C++中的一种关系，其发生在函数与类之间或类与类之间，友元的关系是单项的，不能传递。

如图：函数是类的友元，而不能说类是函数的友元。（单项的）

2.友元的用法：

• 在类中已friend关键字声明友元
• 类的友元可以是其他类或者具体函数
• 友元不是类的一部分
• 友元不受类中访问级别的限制
• 友元可以直接访问具体类的所有成员

3. 友元的语法

• 在类中用friend关键字对函数或类进行声明：

// func函数未Point类的友元
class Point
{
    double x;
    double y;
    
    friend void func(Point& p);
};

void func(Point& p)
{

}

编程说明：友元的使用初探

#include 
#include 

class Point
{
    double x;
    double y;
    
public:
    Point(double x, double y)
    {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    
    double getX()
    {
        return x;
    }
    
    double getY()
    {
        return y;
    }
    
    friend double func(Point& p1, Point& p2);   // 友元函数
};

double func(Point& p1, Point& p2)
{
    double ret = 0;
    
    ret = (p2.y - p1.y) * (p2.y - p1.y) + (p2.x - p1.x) * (p2.x - p1.x);
    ret = sqrt(ret);
    
    return ret;
}


int main()
{
    Point p1(1, 2);
    Point 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;
}

输出结果：

p1(1.000000, 2.000000)
p2(10.000000, 20.000000)
|p1 - p2| = 20.124612

4. 友元的尴尬

• 友元是为了兼顾C语言的高效而诞生
• 友元直接破坏了面向对象的封装性
• 友元在实际产品中的高效是得不偿失的
• 友元在现代软件工程中已经逐渐被遗弃

5. 注意事项

• 友元关系不具备传递性
• 类的友元可以是其他类的成员函数
• 类的友元可以是某个完整的类，即所有的成员函数都是友元
  

编程说明：友元的深入分析

#include 

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);
    }
    
/*  void getClassCName(ClassC& c)   // 有元关系没有传递性
    {
        printf("c.n = %s\n", c.n);
    }
*/  
};

int main()
{
    ClassA A("A");
    ClassB B("B");
    ClassC C("C");

    A.getClassBName(B);
    B.getClassCName(C);
    
    return 0;
}

输出结果：

b.n = B
c.n = C

6. 小结

• 友元是为了兼顾C语言的高效而诞生
• 友元直接破坏了面向对象的封装性
• 友元关系不具备传递性
• 类的友元可以是其它类的成员函数
• 类的友元可以是某个完整的类