C++ 友元函数与非友元函数的对比与选择-C++-PHP中文网

友元函数可访问类私有成员，非友元函数只能访问公有成员。选择友元函数用于需要修改私有数据或调用私有函数的情况；选择非友元函数用于仅需要访问公有成员的情况。

C++ 友元函数与非友元函数的对比与选择

C++ 友元函数与非友元函数的对比与选择

简介

在 C++ 中，类是数据和行为的封装，而函数是独立于类的代码块。在某些情况下，我们需要允许非成员函数访问类的私有成员变量和函数。这就是友元函数和非友元函数的特性所在。

友元函数

友元函数是声明为类友元的非成员函数。它们被授予对类私有成员的访问权限，即使这些成员在类外部。要将函数声明为友元，请使用关键字 friend。

class MyClass {
private:
    int data;
public:
    friend void printData(MyClass& obj);
};

void printData(MyClass& obj) {
    cout << obj.data << endl;
}

非友元函数

非友元函数是任何未声明为类友元的函数。它们只能访问类的公有成员。因此，它们不能访问类的私有数据。

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class MyClass {
private:
    int data;
public:
    void printData() {
        cout << data << endl;
    }
};

void printData(MyClass& obj) { // 非友元函数
    // 错误：无法访问 private 变量 data
    cout << obj.data << endl;
}

选择友元函数还是非友元函数

选择友元函数还是非友元函数取决于需要访问私有成员的程度。

使用友元函数的场景：

当需要从非成员函数中修改类的私有数据时。
当需要从非成员函数中访问类的私有函数时。

使用非友元函数的场景：

当只需要访问类的公有成员时。
当不想授予非成员函数访问私有成员的权限时。

实战案例：

假设我们有一个 Student 类，它具有私有变量 name 和 age。现在，我们要创建两个函数：printStudentData() 和 incrementStudentAge()。

printStudentData() 友元函数：

#include 

class Student {
private:
    std::string name;
    int age;
public:
    friend void printStudentData(Student&);
};

void printStudentData(Student& student) {
    std::cout << "Name: " << student.name << std::endl;
    std::cout << "Age: " << student.age << std::endl;
}

incrementStudentAge() 非友元函数：

void incrementStudentAge(Student& student) {
    // 错误：无法访问 private 变量 age
    student.age++;
}

在 printStudentData() 友元函数中，我们可以访问私有变量 name 和 age，并打印它们的值。在 incrementStudentAge() 非友元函数中，由于我们无法访问私有变量 age，因此会抛出错误。