C++中友元函數friend該怎么解析

這期內容當中小編將會給大家帶來有關C++中友元函數friend該怎么解析，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

我們知道C++控制對象的私有部分的訪問，只能通過公共的接口。這樣的設計當然沒錯，但有的時候也會顯得過于嚴格，產生一些問題。

因此C++提供了另外一種形式的訪問權限，叫做友元（friend）。

友元有三種，分別是友元函數、友元類和友元成員函數。

通過讓函數成為類的友元，可以賦予該函數與類成員函數一樣的訪問權限，也就是說我們可以在友元函數當中訪問類的私有成員變量。

在介紹友元函數的使用之前，我們需要先了解為什么需要友元函數。C++ Primer中給了一個非常不錯的例子，在之前運算符重載的例子當中，我們實現了一個類Time。用來記錄時間，假設我們需要重載它的*運算符，能夠允許一個時間對象和一個浮點數相乘。

很明顯，我們只需要重載運算符*即可：

Time Time::operator*(const double x) {
    // todo
}

我們在使用的時候大概是這樣：

Time a, b;
a = b * 32.5;

但是這里有一個小問題，我們寫成a = b * 32.5;可以，但如果反過來寫成32.5 * b就不行了。因為對于b * 32.5來說本質上是b調用了operator*函數，等價于a = b.opeartor*(32.5);。但后者就不行了，要怎么解決呢，只能另外實現一個函數來解決了，這個函數有兩個input，分別是double和Time類型，返回一個Time類型。

Time operator*(double m, const Time &t);

但這又有了新的問題，由于這不是一個成員函數，不能直接訪問類的私有數據。為了破例讓它能夠訪問，我們需要將它設置成友元。

創建友元的方法很簡單，我們只需要在函數簽名之前加上關鍵字friend。

friend Time operator*(double m, const Time &t);

它有兩個含義：

• 它不是成員函數，因此不能使用成員函數運算符來調用

• 它與成員函數的訪問權限相同，即可以訪問所有private和public數據

由于友元函數不是成員函數，所有我們在實現的時候不需要使用Time::限定符，也不用在實現當中加上關鍵字friend，

函數的實現如下：

Time operator*(double m, const Time &t) {
    Time result;
    long totalminutes = t.hours * m * 60 + t.minutes * m;
    result.hours = totalminutes / 60;
    result.minutes = totalminutes % 60;
    return result;
}

我們在函數當中直接訪問了hours和minutes成員變量，因此函數必須是友元函數。

當然我們可以把函數稍微變換一下，就可以不必是友元函數了：

Time operator*(double m, const Time &t) {
    return t * m; //  調用了t.operator*(m)
}

在這個函數當中，我們沒有顯式地訪問私有變量，因此可以不必是友元。

上述就是小編為大家分享的C++中友元函數friend該怎么解析了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。