4.5 友元
类的主要特点之一是数据隐藏,即类的私有成员无法在类的外部(作用域之外)访问。但是,有时候需要在类的外部访问类的私有成员,怎么办?
解决方法是使用友元函数,友元函数是一种特权函数,c++允许这个特权函数访问私有成员。这一点从现实生活中也可以很好的理解:
比如你的家,有客厅,有你的卧室,那么你的客厅是Public的,所有来的客人都可以进去,但是你的卧室是私有的,也就是说只有你能进去,但是呢,你也可以允许你的闺蜜好基友进去。
程序员可以把一个全局函数、某个类中的成员函数、甚至整个类声明为友元。
4.5.1 友元语法
n friend关键字只出现在声明处
n 其他类、类成员函数、全局函数都可声明为友元
n 友元函数不是类的成员,不带this指针
n 友元函数可访问对象任意成员属性,包括私有属性
class Building; //友元类 class MyFriend{ public: //友元成员函数 void LookAtBedRoom(Building& building); void PlayInBedRoom(Building& building); }; class Building{ //全局函数做友元函数 friend void CleanBedRoom(Building& building); #if 0 //成员函数做友元函数 friend void MyFriend::LookAtBedRoom(Building& building); friend void MyFriend::PlayInBedRoom(Building& building); #else //友元类 friend class MyFriend; #endif public: Building(); public: string mSittingRoom; private: string mBedroom; }; void MyFriend::LookAtBedRoom(Building& building){ cout << "我的朋友参观" << building.mBedroom << endl; } void MyFriend::PlayInBedRoom(Building& building){ cout << "我的朋友玩耍在" << building.mBedroom << endl; } //友元全局函数 void CleanBedRoom(Building& building){ cout << "友元全局函数访问" << building.mBedroom << endl; } Building::Building(){ this->mSittingRoom = "客厅"; this->mBedroom = "卧室"; } int main(){ Building building; MyFriend myfriend; CleanBedRoom(building); myfriend.LookAtBedRoom(building); myfriend.PlayInBedRoom(building); system("pause"); return EXIT_SUCCESS; }
[友元类注意] 1.友元关系不能被继承。 2.友元关系是单向的,类A是类B的朋友,但类B不一定是类A的朋友。 3.友元关系不具有传递性。类B是类A的朋友,类C是类B的朋友,但类C不一定是类A的朋友。 |
思考: c++是纯面向对象的吗?
如果一个类被声明为friend,意味着它不是这个类的成员函数,却可以修改这个类的私有成员,而且必须列在类的定义中,因此他是一个特权函数。c++不是完全的面向对象语言,而只是一个混合产品。增加friend关键字只是用来解决一些实际问题,这也说明这种语言是不纯的。毕竟c++设计的目的是为了实用性,而不是追求理想的抽象。 --- Thinking in C++ |
请编写电视机类,电视机有开机和关机状态,有音量,有频道,提供音量操作的方法,频道操作的方法。由于电视机只能逐一调整频道,不能指定频道,增加遥控类,遥控类除了拥有电视机已有的功能,再增加根据输入调台功能。
提示:遥控器可作为电视机类的友元类。
class Remote; class Television{ friend class Remote; public: enum{ On,Off }; //电视状态 enum{ minVol,maxVol = 100 }; //音量从0到100 enum{ minChannel = 1,maxChannel = 255 }; //频道从1到255 Television(){ mState = Off; mVolume = minVol; mChannel = minChannel; } //打开电视机 void OnOrOff(){ this->mState = (this->mState == On ? Off : On); } //调高音量 void VolumeUp(){ if (this->mVolume >= maxVol){ return; } this->mVolume++; } //调低音量 void VolumeDown(){ if (this->mVolume <= minVol){ return; } this->mVolume--; } //更换电视频道 void ChannelUp(){ if (this->mChannel >= maxChannel){ return; } this->mChannel++; } void ChannelDown(){ if (this->mChannel <= minChannel){ return; } this->mChannel--; } //展示当前电视状态信息 void ShowTeleState(){ cout << "开机状态:" << (mState == On ? "已开机" : "已关机") << endl; if (mState == On){ cout << "当前音量:" << mVolume << endl; cout << "当前频道:" << mChannel << endl; } cout << "-------------" << endl; } private: int mState; //电视状态,开机,还是关机 int mVolume; //电视机音量 int mChannel; //电视频道 }; //电视机调台只能一个一个的调,遥控可以指定频道 //电视遥控器 class Remote{ public: Remote(Television* television){ pTelevision = television; } public: void OnOrOff(){ pTelevision->OnOrOff(); } //调高音量 void VolumeUp(){ pTelevision->VolumeUp(); } //调低音量 void VolumeDown(){ pTelevision->VolumeDown(); } //更换电视频道 void ChannelUp(){ pTelevision->ChannelUp(); } void ChannelDown(){ pTelevision->ChannelDown(); } //设置频道 遥控新增功能 void SetChannel(int channel){ if (channel < Television::minChannel || channel > Television::maxChannel){ return; } pTelevision->mChannel = channel; } //显示电视当前信息 void ShowTeleState(){ pTelevision->ShowTeleState(); } private: Television* pTelevision; }; //直接操作电视 void test01(){ Television television; television.ShowTeleState(); television.OnOrOff(); //开机 television.VolumeUp(); //增加音量+1 television.VolumeUp(); //增加音量+1 television.VolumeUp(); //增加音量+1 television.VolumeUp(); //增加音量+1 television.ChannelUp(); //频道+1 television.ChannelUp(); //频道+1 television.ShowTeleState(); } //通过遥控操作电视 void test02(){ //创建电视 Television television; //创建遥控 Remote remote(&television); remote.OnOrOff(); remote.ChannelUp();//频道+1 remote.ChannelUp();//频道+1 remote.ChannelUp();//频道+1 remote.VolumeUp();//音量+1 remote.VolumeUp();//音量+1 remote.VolumeUp();//音量+1 remote.VolumeUp();//音量+1 remote.ShowTeleState(); }
#include "stdafx.h" #include <iostream> using namespace std; class A; class B { public: void showA(A& obj); }; class A { friend void Fun(A& obj);//全局友元函数 public: A(int a) { m_a = a; } void show() { cout <<"void show() "<< m_a << endl; } friend void B::showA(A& obj);//某类的成员做友元函数 private: int m_a; friend class B;//友元类 }; void Fun(A& obj) { cout <<"void Fun(A& obj)"<< obj.m_a << endl; } void B::showA(A& obj) { cout << "void B::showA(A& obj)" <<obj.m_a << endl; } void test() { A a(10); a.show(); Fun(a); B b; b.showA(a); } int main() { test(); system("pause"); return 0; }