Funkcje znajomych w C++ i przypadek użycia z przykładami

Ukrywanie danych jest podstawową techniką tworzenia oprogramowania szeroko stosowaną w obiektowych językach programowania (OOP). Ogranicza dostęp do członków prywatnych danych spoza klasy. Jednak funkcja C++ znana jako funkcja friend jest sprzeczna z zasadą ukrywania danych.

W tym artykule dowiesz się, co to jest funkcja friend w C++ , co to jest klasa znajoma i poznasz kilka przypadków użycia na przykładach.

Sprawdź nasze bezpłatne kursy technologiczne, aby uzyskać przewagę nad konkurencją.

Co to jest funkcja przyjaciela w C++?

Funkcja zaprzyjaźniona w C++ jest funkcją zadeklarowaną poza klasą, ale ma dostęp do prywatnych i chronionych członków klasy. Chociaż prywatni członkowie określonej klasy są niedostępni dla funkcji niebędących członkami, zadeklarowanie ich jako funkcji zaprzyjaźnionych daje im dostęp do prywatnych i chronionych członków klas.

Sprawdź zaawansowaną certyfikację upGrad w DevOps

Charakterystyka funkcji przyjaciela

Funkcja przyjaciela w C++ ma następujące cechy:

• Funkcja zaprzyjaźniona jest poza zakresem klasy, której została zadeklarowana jako zaprzyjaźniona
• Funkcja zaprzyjaźniona może być członkiem klasy lub funkcją zadeklarowaną poza zakresem klasy
• Funkcjonalność znajomych nie ogranicza się do jednej klasy.

Poznaj nasze popularne kursy inżynierii oprogramowania

• Wywołanie funkcji zaprzyjaźnionej jest jak wywołanie dowolnej normalnej funkcji klasy bez użycia obiektu
• Nie możemy wywołać funkcji friend za pomocą obiektu, ponieważ nie znajduje się on w zakresie klasy
• Zaprzyjaźnione funkcje w C++ mają obiekty jako argumenty
• Funkcję przyjaciela możemy zadeklarować w części prywatnej lub publicznej
• Nazwy członków nie są bezpośrednio dostępne dla funkcji przyjaciela i musi używać operatora członkostwa kropki i nazwy obiektu z nazwą członka

Sprawdź zaawansowaną certyfikację upGrad w zakresie cyberbezpieczeństwa

Składnia funkcji Friend

Aby zadeklarować funkcję friend, używamy słowa kluczowego friend wewnątrz ciała klasy. Składnia funkcji przyjaciela to:

klasa nazwa klasy {

… .. …

nazwa_zwrotu przyjaciela nazwa_funkcji(lista argumentów);

… .. …

}

Umiejętności tworzenia oprogramowania na żądanie

Jeśli rozbijemy składnię, oto co oznacza każdy termin:

• friend to słowo kluczowe oznaczające, że funkcja jest funkcją zaprzyjaźnioną
• returnType jest typem zwracanym funkcji
• functionName to nazwa funkcji, która została zaprzyjaźniona z klasą
• lista argumentów to argumenty, które przekażemy

Ucz się kursów rozwoju oprogramowania online z najlepszych światowych uniwersytetów. Zdobywaj programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

Przykład funkcji zaprzyjaźnionej w C++

Przyjrzyjmy się teraz niektórym programom ilustrującym funkcję przyjaciela.

Przykład 1: funkcja zaprzyjaźniona w C++ wyświetlająca wysokość pudełka

#include <iostream>

używając standardowej przestrzeni nazw;

klasa Pudełko

{

prywatny:

int wysokość;

publiczny:

Pudełko(): wysokość(0) { }

przyjaciel int printHeight(Box); //funkcja przyjaciela

};

int printHeight (Pole h)

{

wys.wysokość += 40;

powrót h.wysokość;

}

int main()

{

Pudełko h;

cout<<“Wysokość pudełka: “<< printHeight(h)<<endl;

zwróć 0;

}

Przeczytaj nasze popularne artykuły związane z tworzeniem oprogramowania

Wyjście:

Wysokość pudełka: 40

Przykład 2: Gdy funkcja zaprzyjaźniona w C++ jest przyjazna dwóm klasom

#include <iostream>

używając standardowej przestrzeni nazw;

// prześlij deklarację

klasa Klasa Q;

klasa klasa P {

publiczny:

// konstruktor do inicjalizacji numP na 12

KlasaP() : numP(12) {}

prywatny:

int numP;

// deklaracja funkcji przyjaciela

przyjaciel int add(ClassP, ClassQ);

};

klasa KlasaQ {

publiczny:

// konstruktor do inicjalizacji numQ na 1

ClassQ() : numQ(1) {}

prywatny:

int numQ;

// deklaracja funkcji przyjaciela

przyjaciel int add(ClassP, ClassQ);

};

// dostęp do członków obu klas

int add(ClassP obiektP, ClassQ obiektQ) {

return (obiektP.numP + obiektQ.numQ);

}

int main() {

Klasa P obiektP;

ClassQ obiektQ;

cout << „Suma: ” << add(obiektP, obiektQ);

zwróć 0;

}

Wyjście:

Suma: 13

W powyższym przykładzie klasa P i klasa Q zadeklarowały add() jako funkcję zaprzyjaźnioną, dając jej dostęp do prywatnych danych obu klas. Co więcej, funkcja przyjaciela w klasie P używa klasy Q.

Dlatego w programie wykonujemy deklarację wyprzedzającą klasy Q.

Wdrażanie funkcji znajomych

Aby lepiej zrozumieć funkcję zaprzyjaźnioną w C++, przyjrzymy się teraz dwóm sposobom implementacji funkcji zaprzyjaźnionej.

1. Implementacja funkcji zaprzyjaźnionej w C++ za pomocą metody innej klasy

Klasę zaprzyjaźnioną deklarujemy w C++, gdy potrzebujemy dostępu do prywatnych i chronionych członków innej klasy, w której została zadeklarowana jako zaprzyjaźniona. Możliwe jest również zadeklarowanie jako przyjaciela pojedynczej funkcji składowej innej klasy.

klasa nazwa_klasy

{

znajomy klasa znajomy_klasa;// deklarowanie znajomego klasy

};

klasa przyjaciel_klasa

{

};

W powyższej deklaracji friend class wszystkie funkcje w friend_class są funkcjami zaprzyjaźnionymi z class_name .

Oto prosty przykład ilustrujący implementację funkcji zaprzyjaźnionych za pomocą metody innej klasy:

#include <iostream>

używając standardowej przestrzeni nazw;

klasa A

{

int p=4;

przyjaciel klasa B; //klasa znajomych

};

klasa B

{

publiczny:

pusty wyświetlacz (A & A)

{

cout<<”Wartość p wynosi:” <<ap;

}

};

wew główna ()

{

A;

Bb;

1. wyświetlacz (a);

zwróć 0;

}

Wyjście:

Wartość p wynosi:4

2. Implementacja funkcji globalnej

Implementacja funkcji globalnego przyjaciela pozwala nam uzyskać dostęp do wszystkich chronionych i prywatnych członków globalnej deklaracji klasy. Oto przykład:

#include<iostream>

używając standardowej przestrzeni nazw;

przestrzeń klasowa

{

int;

intb;

int c;

publiczny:

void setdata (int x, int y, int z);

nieważne wyświetlanie (unieważnione);

przyjaciel void operator- (spacja i s);

};

pusta przestrzeń ::setdata (int x, int y, int z)

{

a=x; b=y; c=z;

}

pusta przestrzeń::wyświetlanie(pusta)

{

cout<<a<<” „<<b<<” „<<c<<„\n”;

}

void operator- (spacja i s)

{

sa =- sa;

sb =- sb;

sc =- sc;

}

wew główna ()

{

przestrzeń s;

1. dane zadane (9,2,3);

Cout<<“s:”;

1. wyświetlacz ();

-s;

Cout<<“-s:”;

1. wyświetlacz ();

zwróć 0;

}

Wyjście:

s: 9 2 3

-s: -9 -2 -3

W powyższym przykładowym programie operator- jest funkcją zaprzyjaźnioną, którą zadeklarowaliśmy globalnie w zakresie klasy.

Czym jest klasa przyjaciela w C++?

Chociaż jest to już dość oczywiste, klasa przyjacielska to klasa, która ma dostęp zarówno do prywatnych, jak i chronionych członków klasy, w której została zadeklarowana jako przyjaciel.

Mówiąc prościej, klasa zaprzyjaźniona w C++ jest używana, gdy chcemy, aby klasa miała dostęp do prywatnych i chronionych elementów członkowskich innej klasy.

Funkcje składowe klasy, które deklarujemy jako zaprzyjaźnione z inną klasą, są funkcjami zaprzyjaźnionymi z klasą zaprzyjaźnioną. W ten sposób funkcje przyjaciela łączą obie klasy.

Składnia klasy Friend

Oto składnia klasy przyjaciela w C++:

klasa R; //prześlij deklarację

klasa P{

// Inne deklaracje

klasa przyjaciół R;

};

klasa R{

// Deklaracje

};

Na powyższej ilustracji klasa R jest przyjacielem klasy P. W rezultacie klasa R może uzyskać dostęp do danych prywatnych należących do klasy P. Jednak nie jest to prawdą, a klasa P nie może uzyskać dostępu do danych prywatnych należących do klasy R. .

Ponadto deklaracja przekazania jest podawana w celu poinformowania kompilatora o istnieniu jednostki, zanim zostanie ona kategorycznie zdefiniowana. Tutaj deklarujemy klasę R za pomocą deklaracji forward, aby powiadomić kompilator o jej istnieniu. Deklaracja forward pozwala nam używać obiektów klasy R w klasie P.

Jaki jest pożytek z funkcji friend w C++?

Podsumowując naszą dyskusję, spójrzmy na dwa podstawowe zastosowania funkcji friend w C++:

• Po pierwsze, używamy funkcji friend, gdy chcemy uzyskać dostęp do prywatnych i chronionych członków klasy. Aby to zrobić, zazwyczaj wymagamy, aby obiekty tej klasy miały dostęp do prywatnych i chronionych elementów członkowskich. Jednak funkcja zaprzyjaźniona eliminuje sytuację, w której funkcja musi być członkiem klasy, aby uzyskać dostęp.
• Innym zastosowaniem funkcji friend w C++ jest przeciążanie operatorów. Funkcje o tej samej nazwie, ale z różnymi liczbami i argumentami są nazywane funkcjami przeciążającymi. Funkcje zaprzyjaźnione w C++ znajdują zastosowanie w przeciążaniu operatorów.

W tym przypadku funkcja przeciążająca operator poprzedza słowo kluczowe friend i deklaruje zakres klasy funkcji. W przypadku przeciążenia przez funkcję przyjaciela operatory binarne przyjmują dwa jawne argumenty, podczas gdy operatory jednoargumentowe przyjmują jeden argument. Działa tak samo, jak funkcja operatora binarnego, z tym wyjątkiem, że implementacja funkcji operatora zaprzyjaźnionego odbywa się poza zakresem klasy.

To prowadzi nas do końca naszej dyskusji o funkcji friend w C++ i jej zastosowaniach. Mam nadzieję, że pomoże ci to pogłębić wiedzę o C++.

Ponadto, jeśli chcesz rozpocząć karierę jako pełny programista, upGrad oferuje w pełni internetowy program podyplomowy dla kadry kierowniczej w tworzeniu oprogramowania – specjalizacja w rozwoju pełnego stosu przez 13 miesięcy we współpracy z IIIT Bangalore.

Najważniejsze punkty programu:

• Praktyczne zapoznanie się z odpowiednimi dla branży studiami przypadków i zadaniami
• 450+ godzin nauki 360 stopni
• 10+ najlepszych narzędzi i języków programowania
• Mentoring kariery 1:1 Sesje z mentorami branżowymi
• Wsparcie dla studentów 24/7

Zarejestruj się już dziś, aby uzyskać wyjątkowe korzyści upGrad już dziś!