第7章 友 元.ppt

1、第7章 友 元,OOP主张程序的封装、数据的隐藏，但任何事务都不是绝对的，例如，一个家，总是要通过防盗门、门锁等不让外人进入，但是，在特殊情况下，如全家出游，又需要检查煤气、水电，就可以把钥匙托付给可以信赖的邻居 朋友（友元）可以访问你家的私有数据成员,信息隐藏: 数据成员私有; 通过公有的成员函数访问 问题引入： 条件：类外函数需要频繁地访问类的数据成员 目的：提高程序效率 方法：友元(friend) 友元 友元函数 友元类,目录,7.1 友元函数 7.2 友 元 类 7.3 友元应用实例,7.1 友元函数,友元的声明在类内 friend ()； 注：友元函数说明可在类的任何部位(publi

2、c区，protected区)意义完全一样。 友元函数的定义一般在类外 (一般与类的成员函数定义放在一起) 注意 友元函数可直接访问该类的所有成员（公有的、私有的、保护的），但它不是成员函数，它可以像普通函数一样在任何地方调用。,例7.1,#include class Sample private： int n; public: Sample( ) n=0; Sample(int i) n=i; void getn()return n; void display()coutn=nendl; friend Sample square(Sample); /友元函数说明 ; Sample square

3、(Sample x) int tmp=x.n*x.n; return Sample(tmp); void main() Sample a(5),b; b=square(a); b.display(); ,/如果该函数没有定义为友元： Sample square(Sample x) int tmp=x.getn()*x.getn(); return Sample(tmp); 结果如下： n=25,例7.2 求一个点到直线的距离。,点类Point，点坐标用两个数据成员x和y表示(因为要在类外使用，所以设计为公有的)。 直线类Line，直线方程 为ax2+bx+cx=0，系数用三个私有数据成员a、b

4、和c表示 设计一个函数dist(参数为Point和Line）计算一个点(x，y)到直线ax2+bx+cx=0的距离d公式如下。,#include #include class Point public: double x,y; Point(double x1,double y1) x=x1;y=y1; ; class Line private: double a,b,c; public: Line(double a1,double b1,double c1) a=a1; b=b1; c=c1; friend double dist(Line l,Point p); ; double dist(

5、Line l,Point p) double d; d=abs(l.a*p.x+l.b*p.y+l.c)/(sqrt(l.a*l.a+l.b*l.b); return d; void main() Point p(10,10); Line l(2,4,-3); coutd=dist(l,p)endl; ,7.2 友 元 类friendclass,定义：类A定义中用关键词friend说明类B friend class 例如：类B是类A的友元类 class A friend class B; ; 则类B的所有成员函数都是类A的友元函数。,例7.3,#include class A private：

6、 int n; public: A() n=5; friend class B; ; class B public: void display(A tmp) cout“n=”tmp.nendl; /B的成员函数访问了A的私有数据 ; void main() A a; B b; b.display(a); ,例74实现一个栈后进先出,要求： 实现栈的压入(入栈)和弹出(出栈)。 设计（用链表实现栈）： 结点类node,它包含结点值data和指向上一个结点的指针prev; 栈类stack，它包含栈的头指针top。 生成的链式栈如图71所示,#include class Stack; /先声明类st

7、ack class Node int data; /结点值 Node *prev; / 指向上一结点的指针 public: Node(int d, Node *n) data=d; prev=n; /n:上个结点（栈顶）的指针 ； friend class Stack; /Stack为Node的友元类 ; class Stack Node *top; /栈顶 public: Stack() : top(NULL) Stack(); void push(int i); /入栈成员函数 bool pop(int ,void Stack:push(int i) Node *n=new Node(i,

8、top); /i为节点数据 top=n; ,栈底,top,新top,n,int Stack:pop( ) Node *t=top; /t指向栈顶结点 if (top!=NULL) top=top-prev /top后退一个结点 int c=t-data; /c取原栈顶结点的data值 delete t; /释放栈顶结点 return c; return 0; ,栈底,栈顶top,t,Stack: Stack() while(top!=NULL) Node *t = top; top=top-prev; delete t; ,void main() stack s; s.push(6); /4个

9、元素入栈 s.push(3); s.push(1); s.push(5); for(int i=0;i4;i+) cout s.pop() “ ”; cout endl; ,栈底,改进,法1：增加isnull（） 无需知道栈内确切的元素个数，只要判别不为空，就可以出栈！ bool Stack:isnull() if(top=NULL) return true; else return false; while(!s.isnull() couts.pop()“ ”; ,法2：修改pop，带引用参数，并修改返回值为bool类型 bool Stack:pop(int ,友元friend小结,友元的声

10、明在类内，定义一般在类外 包括（友元函数、友元类） class A friend int f(int a); /友元函数 friend class B; /友元类 int f(int a) Class B . 友元的单向性和非传递性 单向性：B是A的友元类，并不意味A也是B的友元 非传递性：是B的友元类， B是A 的友元类，并不意味C是A的友元类 友元函数vs.成员函数,类A的友元函数f 它不是A的成员函数，但有权访问和调用A的所有私有及保护成员 定义一般在类外，但也可以在类内,类A的友元类B B的任一函数都有权访问和调用A的所有成员，包括私有和保护的成员 一定要在类外定义,7.3友元应用实例

11、例7.5 银行(自学),设计三个类 中国银行类Cbank 工商银行类Bbank 农业银行类GBank。 每个类都包含 一个私有数据balance：存放储户在该行的存款数， 一个友元函数total：计算储户在三家银行总存款数,图7.2 类结构,程序,#include class BBank; /这里预先说明，类BBank在后面定义 class GBank; /这里预先说明，类GBank在后面定义 class CBank /说明中国银行类CBank private: int balance; public: CBank() balance=0; CBank(int b) balance=b; vo

12、id getbalance() coutbalance; void disp() cout中国银行存款数:balanceendl; friend void total(CBank,BBank,GBank); ;,class BBank /说明工商银行类Bbank private: int balance; public: BBank() balance=0; BBank(int b) balance=b; void getbalance() cout balance; void disp() cout 工商银行存款数: balance endl; friend void total(CBank

13、,BBank,GBank); ;,class GBank /说明农业银行类GBank private: int balance; public: GBank() balance=0; GBank(int b)balance=b; void getbalance() cout balance; void disp() cout 农业银行存款数: balance endl; friend void total(CBank,BBank,GBank); ;,void total(CBank A,BBank B,GBank C) cout 总存款数: A.balance+B.balance+C.bala

14、nce endl; void main() CBank X(100); BBank Y; GBank Z; X.disp();Y.disp();Z.disp(); Y.getbalance(); Z.getbalance(); total(X,Y,Z); ,7.3友元应用实例例7.6合并排序,设计类 numset：输入一个整数数序，并按从小到大排列且不包含相同元素。 设计友元函数unionset：合并两个有序数序,#include const int MAX=20; class numset private: int aMAX; int count; public: numset() coun

15、t=0; int geti(int i) return ai; void disp(); /显示所有元素 void addnum(int n); /输入一个整数，并使其有序 friend numeset unionset(numset s1,numset s2); ,void numset:addnum(int n) /添加一个元素n,并使之有序 int i=0,j; while (i=ai ) i+; /找到n应放的位置i if (n=ai-1) return; /相同的元素不添加 for (j=count;j=i;j- -) /ai之后元素后移，腾空ai aj+1=aj; ai=n; /i

16、位置处放置n count+; /元素总数增1 void numset:disp() /显示所有元素 for (int i=0;icount;i+) cout ai ; cout endl; ,/numset的成员函数,numset unionset(numset s1,numset s2) numset s; int i=0,j=0; int v1,v2; while (iv2) s.addnum(v2); j+; else s.addnum(v1); i+; j+; /end if /end while,while (is1.count) /s1未排完 v1=s1.geti(i); s.addnum(v1); i+; while (js2.count) /s2未排完 v2=s2.geti(j); s.addnum(v2); j+; return s; ;/end uninoset,/友元函数uninonset合并有序串,void main(