yogy

问题的提出</FONT>
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我们已知道类具有封装和信息隐藏的特性。只有类的成员函数才能访问类的私有成员，程序中的其他函数是无法访问私有成员的。非成员函数可以访问类中的公有成员，但是如果将数据成员都定义为公有的，这又破坏了隐藏的特性。另外，应该看到在某些情况下，特别是在对某些成员函数多次调用时，由于参数传递，类型检查和安全性检查等都需要时间开销，而影响程序的运行效率。</FONT>
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为了解决上述问题，提出一种使用友元的方案。友元是一种定义在类外部的普通函数，但它需要在类体内进行说明，为了与该类的成员函数加以区别，在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员。友元的作用在于提高程序的运行效率，但是，它破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。</FONT>
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友元可以是一个函数，该函数被称为友元函数；友元也可以是一个类，该类被称为友元类。</FONT>
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友元函数</FONT>
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友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上与普通函数一样。下面举一例子说明友元函数的应用。</FONT>
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#include <iostream.h></FONT>
#include <math.h></FONT>
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class Point</FONT>
{</FONT>
public:</FONT>
Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; }</FONT>
void Getxy();</FONT>
friend double Distance(Point &a, Point &b);</FONT>
private:</FONT>
double x, y;</FONT>
};</FONT>
</FONT>
void Point::Getxy()</FONT>
{</FONT>
cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;</FONT>
}</FONT>
</FONT>
double Distance(Point &a, Point &b)</FONT>
{</FONT>
double dx = a.x - b.x;</FONT>
double dy = a.y - b.y;</FONT>
return sqrt(dx*dx+dy*dy);</FONT>
}</FONT>
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void main()</FONT>
{</FONT>
Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0);</FONT>
p1.Getxy();</FONT>
p2.Getxy();</FONT>
double d = Distance(p1, p2);</FONT>
cout<<"Distance is"<<d<<endl;</FONT>
}</FONT>
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说明：在该程序中的Point类中说明了一个友元函数Distance()，它在说明时前边加friend关键字，标识它不是成员函数，而是友元函数。它的定义方法与普通函数定义一样，而不同于成员函数的定义，因为它不需要指出所属的类。但是，它可以引用类中的私有成员，函数体中a.x，b.x，a.y，b.y都是类的私有成员，它们是通过对象引用的。在调用友元函数时，也是同普通函数的调用一样，不要像成员函数那样调用。本例中，p1.Getxy()和p2.Getxy()这是成员函数的调用，要用对象来表示。而Distance(p1, p2)是友元函数的调用，它直接调用，不需要对象表示，它的参数是对象。(该程序的功能是已知两点坐标，求出两点的距离。)</FONT>
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友元类</FONT>
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友元除了前面讲过的函数以外，友元还可以是类，即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时，这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。</FONT>