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c++++ 友元函數(shù)是一種特殊函數(shù)，可訪問(wèn)另一個(gè)類的私有和受保護(hù)成員。通過(guò)聲明友元函數(shù)，非成員函數(shù)可以與特定類交互。友元函數(shù)的應(yīng)用包括操作符重載、i/o 操作和底層實(shí)現(xiàn)。例如，友元函數(shù)可被用來(lái)重載 + 運(yùn)算符，支持自定義數(shù)據(jù)類型之間的運(yùn)算，如以下案例所示：class vector { public: friend vector operator+(const vector& v1, const vector& v2); };

C++ 友元函數(shù)詳解：在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的應(yīng)用

什么是友元函數(shù)？

在 C++ 中，友元函數(shù)是一種特殊的函數(shù)，它被授予訪問(wèn)另一個(gè)類的私有和受保護(hù)成員的權(quán)限。這使得非成員函數(shù)可以與特定類進(jìn)行交互，而不必聲明為該類的成員函數(shù)。

如何聲明友元函數(shù)？

有兩種方法可以聲明友元函數(shù)：

在類定義中聲明：

class MyClass {
    friend void myFriendFunction();
};

登錄后復(fù)制使用 friend 關(guān)鍵字聲明：

class MyClass; // 前向聲明

void myFriendFunction() {
    MyClass obj;
    // 訪問(wèn) MyClass 的私有成員
}

登錄后復(fù)制

友元函數(shù)的應(yīng)用

友元函數(shù)在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中有多種應(yīng)用，包括：

操作符重載：友元函數(shù)可以重載運(yùn)算符，例如 + 和 *，以支持自定義數(shù)據(jù)類型之間的運(yùn)算。I/O 操作：友元函數(shù)可以提供對(duì)類的 I/O 功能，例如 << 和 ，以簡(jiǎn)化對(duì)象序列化。底層實(shí)現(xiàn)：友元函數(shù)可以訪問(wèn)類的私有成員，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法或內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

實(shí)戰(zhàn)案例：操作符重載

以下代碼示例展示了如何使用友元函數(shù)來(lái)重載 + 運(yùn)算符，以支持兩個(gè) Vector 對(duì)象的加法：

class Vector {
    int x, y;
public:
    Vector(int _x, int _y) : x(_x), y(_y) {}
    friend Vector operator+(const Vector& v1, const Vector& v2);
};

Vector operator+(const Vector& v1, const Vector& v2) {
    return Vector(v1.x + v2.x, v1.y + v2.y);
}

int main() {
    Vector v1(1, 2), v2(3, 4);
    Vector v3 = v1 + v2;  // 使用重載的 + 運(yùn)算符
    return 0;
}

登錄后復(fù)制

在上面的示例中，operator+ 函數(shù)是一個(gè)友元函數(shù)，它允許非成員函數(shù)訪問(wèn) Vector 類的私有數(shù)據(jù)成員 x 和 y。