Дружественные классы и дружественные функции (friend).

Выше мы уже говорили о том, что существует три уровня внутренней “защиты” для различных членов класса: public, protected и private. В случаях, когда члены класса объявлены в секциях private и protected, нет возможности напрямую обратиться к ним извне класса, в котором они объявлены. Тем не менее, это правило может быть нарушено использованием в классе ключевого слова friend так, что мы можем позволить, например, некоторым внешним функциям иметь доступ к закрытым и защищенным членам класса. В частности, иногда желательно иметь непосредственный доступ извне к скрытым полям класса для того, чтобы расширить интерфейс класса. Для этого служат дружественные функции.

Класс, как и функция, также может быть объявлен “другом” другого класса. Функции-члены дружественного класса могут иметь доступ ко всем закрытым членам основного класса. Отношение “дружбы” не является ни коммутативным, ни транзитивным.

Пример 10-3.1

class Circle; // опережающее объявление

class Point

{

float x;

float y;

public:

Point (): x(0), y(0) { } // конструктор

Point (float a, float b): x(a), y(b) { } // другой конструктор

friend Circle; // дружественный класс

friend const Point middle(const Point & u, const Point & v); // дружественная функция

};

const Point middle(const Point & u, const Point & v)

{

return Point((u.x + v.x) / 2, (u.y + v.y) / 2);

// прямой доступ к полям x и y

}

class Circle

{

Point center;

float radius;

public:

Circle(): radius(0) {center.x = 0; center.y = 0;}

// прямой доступ к x и y

Circle& move(float a, float b)

{

center.x += a;

center.y += b;

return *this;

}

// прямой доступ к x и y

};

Дружественные функции нужно применять при явной необходимости, поскольку они нарушают принцип инкапсуляции и, таким образом, затрудняют отладку и модификацию программы. Но в практике бывают ситуации, когда некоторый класс является функционально перегруженным и его наращивание затруднительно. Тогда дальнейшую обработку данных класса выносят во внешние дружественные функции.

Ниже перечислены правила описания и особенности дружественных функций.

• Дружественная функция объявляется внутри класса, к элементам которого ей нужен доступ, с ключевым словом friend. В качестве параметра ей должен передаваться объект или ссылка на объект класса, поскольку указатель this ей не передается.
• Дружественная функция может быть обычной функцией или методом другого ранее определенного класса. На нее не распространяется действие спецификаторов доступа, место размещения ее объявления в классе безразлично.

Одна функция может быть дружественной сразу нескольким классами.

Еще один пример:

// friend class#include <iostream.h> class CSquare; class CRectangle { int width, height; public: int area (void) {return (width * height);} void convert (CSquare a);

};

class CSquare { private: int side; public: void set_side (int a) {side=a;} friend class CRectangle;};void CRectangle::convert (CSquare a) { width = a.side; height = a.side;

}

int main () { CSquare sqr; CRectangle rect; sqr.set_side(4); rect.convert(sqr); cout << rect.area(); return 0;

}

В этом примере мы объявили CRectangle “другом” класса CSquare, так что CRectangle имеет доступ к закрытым членам CSquare.

Дата добавления: 2015-11-16