Поделиться через

friend (C++)

  • Статья

В некоторых случаях класс полезен для предоставления доступа на уровне члена к функциям, которые не являются членами класса, или всем членам в отдельном классе. Эти бесплатные функции и классы называются друзьями, отмеченными friend ключевое слово. Только реализатор класса может объявить, что является для него дружественным элементом. Функция или класс не может объявить себя другом любого класса. В определении класса используйте friend ключевое слово и имя немемберной функции или другого класса, чтобы предоставить ему доступ к частным и защищенным членам класса. В определении шаблона параметр типа может быть объявлен как .friend

Синтаксис

friend-declaration:
 friend function-declaration
 friend function-definition
 friendelaborated-type-specifier;;
 friend simple-type-specifier ;
 friend typename-specifier ;

friend Объявления

Если вы объявляете friend функцию, которая не была объявлена ранее, эта функция экспортируется в заключающую неклассовую область.

Функции, объявленные в friend объявлении, рассматриваются как если бы они были объявлены с помощью extern ключевое слово. Дополнительные сведения см. в разделе extern.

Хотя функции с глобальными область могут быть объявлены как friend функции до их прототипов, функции-члены не могут быть объявлены как friend функции до появления их полного объявления класса. В следующем коде показано, как такое объявление завершается ошибкой:

class ForwardDeclared;   // Class name is known.
class HasFriends
{
    friend int ForwardDeclared::IsAFriend();   // C2039 error expected
};

В предыдущем примере имя ForwardDeclared класса вводится в область, но полное объявление (в частности, часть, объявляющая функциюIsAFriend) не известна. friend Объявление в классе HasFriends создает ошибку.

В C++11 существует две формы объявлений друзей для класса:

friend class F;
friend F;

Первая форма представляет новый класс F, если существующий класс по имени не найден в самом внутреннем пространстве имен. C++11: вторая форма не вводит новый класс; его можно использовать, когда класс уже объявлен, и его необходимо использовать при объявлении параметра типа шаблона или typedef в качестве friend.

Используйте friend class F , когда указанный тип еще не объявлен:

namespace NS
{
    class M
    {
        friend class F;  // Introduces F but doesn't define it
    };
}

Ошибка возникает, если вы используете friend с типом класса, который не был объявлен:

namespace NS
{
    class M
    {
        friend F; // error C2433: 'NS::F': 'friend' not permitted on data declarations
    };
}

В следующем примере friend F относится к F классу, объявленному за пределами область NS.

class F {};
namespace NS
{
    class M
    {
        friend F;  // OK
    };
}

Используется friend F для объявления параметра шаблона в качестве друга:

template <typename T>
class my_class
{
    friend T;
    //...
};

Используется friend F для объявления типа в качестве друга:

class Foo {};
typedef Foo F;

class G
{
    friend F; // OK
    friend class F // Error C2371 -- redefinition
};

Чтобы объявить два класса как дружественные друг другу, весь второй класс должен быть указан как дружественный для первого класса. Причина такого ограничения заключается в том, что компилятор получает достаточные сведения для объявления отдельных дружественных функций только в момент объявления второго класса.

Примечание.

Хотя весь второй класс должен быть дружественным для первого класса, можно выбрать, какие функции первого класса будут дружественными для второго класса.

дружественные функции

friend Функция — это функция, которая не является членом класса, но имеет доступ к частным и защищенным элементам класса. Другие функции не считаются членами класса; они являются обычными внешними функциями, которым предоставляются специальные привилегии доступа. Друзья не входят в область класса, и они не вызываются с помощью операторов выбора членов (и ->), если они не являются членами другого класса. Функция friend объявляется классом, предоставляющим доступ. Объявление friend можно поместить в любое место в объявлении класса. Это не влияет на ключевое слово управления доступом.

В следующем примере показан класс Point и дружественная функция ChangePrivate. Функция friend имеет доступ к члену частных данных объекта, который Point он получает в качестве параметра.

// friend_functions.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>

using namespace std;
class Point
{
    friend void ChangePrivate( Point & );
public:
    Point( void ) : m_i(0) {}
    void PrintPrivate( void ){cout << m_i << endl; }

private:
    int m_i;
};

void ChangePrivate ( Point &i ) { i.m_i++; }

int main()
{
   Point sPoint;
   sPoint.PrintPrivate();
   ChangePrivate(sPoint);
   sPoint.PrintPrivate();
// Output: 0
           1
}

Члены класса как дружественные элементы

Функции-члены класса могут быть объявлены в других классах как дружественные. Рассмотрим следующий пример:

// classes_as_friends1.cpp
// compile with: /c
class B;

class A {
public:
   int Func1( B& b );

private:
   int Func2( B& b );
};

class B {
private:
   int _b;

   // A::Func1 is a friend function to class B
   // so A::Func1 has access to all members of B
   friend int A::Func1( B& );
};

int A::Func1( B& b ) { return b._b; }   // OK
int A::Func2( B& b ) { return b._b; }   // C2248

В предыдущем примере доступ к классу Bпредоставляется friend только функцияA::Func1( B& ). Поэтому доступ к частному члену _b является правильным в Func1 классе A , но не в Func2.

Класс friend — это класс, все функции-члены которого являются friend функциями класса, т. е. функции-члены которых имеют доступ к частным и защищенным членам другого класса. Предположим, что в классе friend было следующее объявление B:

friend class A;

В этом случае все функции-члены в классе A получили friend бы доступ к классу B. Следующий код является примером friend класса:

// classes_as_friends2.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>

using namespace std;
class YourClass {
friend class YourOtherClass;  // Declare a friend class
public:
   YourClass() : topSecret(0){}
   void printMember() { cout << topSecret << endl; }
private:
   int topSecret;
};

class YourOtherClass {
public:
   void change( YourClass& yc, int x ){yc.topSecret = x;}
};

int main() {
   YourClass yc1;
   YourOtherClass yoc1;
   yc1.printMember();
   yoc1.change( yc1, 5 );
   yc1.printMember();
}

Дружба не является взаимной, если только явно не указано как таковое. В приведенном выше примере функции-члены YourClass не могут получить доступ к частным членам YourOtherClass.

Управляемый тип (в C++/CLI) не может иметь функций friend , friend классов или friend интерфейсов.

Дружба не наследуется, то есть классы, производные от YourOtherClass частных членов, не могут получить доступ YourClassк частным членам. Дружба не является транзитивной, поэтому классы, которые являются друзьями YourOtherClass не могут получить доступ к YourClassчастным членам.

На следующем рисунке показаны объявления 4 классов: Base, Derived, aFriend и anotherFriend. Только класс aFriend имеет прямой доступ к закрытым членам класса Base (и к любым возможным унаследованным членам класса Base).

A diagram that shows the derivation implications of a friend relationship.

Встроенные friend определения

Пользовательские функции можно определить (в соответствии с телом функции) внутри объявлений классов. Эти функции являются встроенными функциями. Как и встроенные функции-члены, они ведут себя так, как будто они были определены сразу после того, как все члены класса были замечены, но до закрытия класса область (в конце объявления класса). Функции-друзья, определенные внутри объявлений классов, находятся в область заключенного класса.

См. также

Ключевые слова