C++_面向对象程序设计_谭浩强 第十二章PPT学习教案.pptx

面向对象程序设计是C++的核心特性之一，而谭浩强教授的《C++面向对象程序设计》第十二章主要讲解了友元函数这一关键概念。友元函数在C++中扮演着特殊的角色，它允许非成员函数访问类的私有和保护成员，打破了封装性原则，但同时也为特定情况下类间通信提供了便利。 友元函数的特点如下： 1. **声明方式**：友元函数需要在类的内部进行声明，并使用`friend`关键字，例如`friend float Volume(A &a);`。 2. **非成员函数**：友元函数不是类的成员，它不具有`this`指针，因此需要通过对象或对象引用作为参数来访问类的成员。 3. **访问权限**：友元函数可以访问类的所有成员，包括私有和保护成员，这与普通函数不同，普通函数只能访问公有成员。 4. **定义位置**：友元函数可以在类内部定义，也可以在类外部定义，但必须在类中声明。 5. **作用域**：尽管友元函数可以在类的不同访问级别（公有、私有或保护）中声明，但这些声明的访问权限对友元函数无效，它总能访问所有成员。 6. **安全使用**：谨慎使用友元函数，特别是当它涉及到修改对象的私有成员时，因为这可能会破坏封装性，增加代码的复杂性和维护难度。 7. **类间通信**：友元函数常用于实现类与类之间的通信，例如，类A的成员函数可以作为类B的友元，从而可以直接访问类B的私有数据。定义这样的关系时，需要先定义友元函数所在类，然后在另一类中声明其为友元。 8. **作用域与访问**：友元函数的作用域与一般函数相同，不受类内访问权限关键字的限制，无论放在哪里声明，其效果都是相同的。 在实际编程中，使用友元函数需要注意以下几点： - 尽量限制友元函数的数量，以减少不必要的暴露。 - 如果友元函数只是用来获取对象的值而不是修改，那么它的安全性相对较高。 - 通过友元函数实现的类间通信应该有明确的理由，避免过度使用。 - 友元函数可能影响代码的可读性和可维护性，因为它打破了常规的访问控制规则。 通过理解和合理运用友元函数，开发者可以更灵活地设计和实现C++的类结构，同时需要平衡其带来的便利和潜在的风险。在实际编程中，要权衡封装性和灵活性，确保代码的清晰性和安全性。