friend 函式、friend 類別


在定義類別成員時,私用成員只能被同一個類別定義的成員存取,不可以直接由外界進行存取,然而有些時候,您希望提供私用成員給某些外部函式來存取,這時您 可以設定類別的「好友」,只有好友才可以直接存取自家的私用成員。

下面這個程式中使用friend關鍵字來設定類別的好友函式,該好友可以直接存取該類別的私用成員:
  • Ball.h
class Ball;

int compare(Ball&, Ball&);

class Ball {
public:
Ball(double, char*);

double radius() {
return _radius;
}

char* name() {
return _name;
}

void radius(double radius) {
_radius = radius;
}

void name(char *name) {
_name = name;
}

// 宣告朋友函式
friend int compare(Ball&, Ball&);

private:
double _radius; // 半徑
char *_name; // 名稱
};

  • Ball.cpp
#include "Ball.h"

// compare 為 Ball 的 friend
int compare(Ball &b1, Ball &b2) {
// 可直接存取私用成員
if(b1._radius == b2._radius)
return 0;
else if(b1._radius > b2._radius)
return 1;
else
return -1;
}

Ball::Ball(double radius, char *name) {
_radius = radius;
_name = name;
}

  • main.cpp
#include <iostream>
#include "Ball.h"
using namespace std;

int main() {
Ball b1(10, "RBall");
Ball b2(20, "GBall");

switch(compare(b1, b2)) {
case 1:
cout << b1.name() << " 較大" << endl;
break;
case 0:
cout << b1.name() << " 等於 " << b2.name() << endl;
break;
case -1:
cout << b2.name() << " 較大" << endl;
break;
}

return 0;
}

執行結果:

GBall 較大

使用friend函式通常是基於效率的考量,以直接存取私用成員而不透過函式呼叫的方式,來省去函式呼叫的負擔,另外您也可以使用friend來重載 (Overload)運算子,之後的主題中會介紹。

您也可以將某個類別宣告為friend類別,被宣告為friend的類別可以直接存取私用成員,例如:
class Ball;

int compare(Ball&, Ball&);

class Ball {
public:
    ....
   
    // 宣告朋友類別
    friend class SomeClass;
   
private:
    ....
};

如上宣告的話,SomeClass的實例就可以存取Ball實例的私用成員。