演示友元函数

介绍

在本实验中，我们将学习如何在 C++ 编程语言中演示 Friend Function（友元函数）的概念。我们将创建一个带有私有成员变量的 Volume 类，并使用 Friend Function 在类外部访问这些私有变量。

Skills Graph

创建 Volume 类

首先，在 ~/project 目录下创建一个名为 main.cpp 的 C++ 文件，并添加以下代码来定义 Volume 类：

#include <iostream>

using namespace std;

//Volume 类用于演示 C++ 中友元函数的概念
class Volume {
    //成员变量声明为私有，因此无法直接从类外部访问
    private:
        int liter;

    //使用默认构造函数将变量 liter 的值初始化为 2
    public:
        Volume(): liter(2) {}
};

我们定义了一个 Volume 类，其中包含一个私有成员变量 liter，该变量无法直接从类外部访问。

为 Volume 类声明 Friend Function

现在，为 Volume 类声明一个 Friend Function（友元函数），这将允许我们在类外部访问该类的私有变量。

//为 Volume 类声明友元函数
friend int mulFive(Volume);

我们声明了一个名为 mulFive() 的 Friend Function，它接受一个 Volume 对象作为输入并返回一个整数值。

定义 Friend Function

现在，定义 mulFive() 函数，它将使用 Friend Function（友元函数）特性来访问 Volume 类的私有变量。添加以下代码来定义 mulFive() 函数：

// 定义 Volume 类使用的友元函数
int mulFive(Volume v) {
    // 友元函数允许从非成员函数访问私有数据
    v.liter *= 5;
    return v.liter;
}

我们定义了一个 mulFive() 函数，它通过 Friend Function 特性访问 Volume 类的私有变量 liter。该函数将 liter 变量乘以 5 并返回结果。

在 main() 函数中调用 Friend Function

在 main() 函数中，创建一个 Volume 类的对象，并调用 mulFive() 函数来访问和操作 Volume 类的私有数据。这是最后也是最重要的一步。

//定义 main 方法以访问类的成员
int main() {

    cout << "\n\nWelcome to LabEx :-)\n\n\n";
    cout << " =====  演示 C++ 中友元函数工作的程序  ===== \n\n";

    //声明类对象以访问类成员
    Volume vol;

    cout << "调用友元函数后的 Volume = " << mulFive(vol);

    cout << "\n\n\n";

    return 0;
}

我们定义了一个 main() 函数，它创建了一个 Volume 类的对象，并调用 mulFive() 函数来访问 Volume 类的私有数据。

总结

在本实验中，我们通过创建一个 Volume 类并使用 Friend Function（友元函数）在类外部访问该类的私有变量，学习了如何在 C++ 编程语言中演示 Friend Function 的概念。Friend Function 是一个非成员函数，它可以访问类的私有成员，在某些情况下对于操作或访问类的私有数据非常有用。