c++中的模板（8） -- 模板和友元函数

目录

分三种情况：

1.  类模板和普通的友元函数 

1）函数中不使用类模板对象作为参数和返回值 

2）如果此函数使用类模板的作为函数参数或者返回值 

2. 普通类和函数模板 

3. 函数模板和类模板 

总结: 

之前学到过，我们可以使用友元，可以使外界的类或者函数访问类内部的私有成员。那么在使用模板之后，是否还可以使用友元函数呢?

分三种情况：

1.  类模板和普通的友元函数 

1）函数中不使用类模板对象作为参数和返回值 

 和不使用模板的情况是一样的，直接在类模板中声明友元函数就行。

template <typename T>
class A {
public:
	friend void test();
 
	A(const T a);
	T getA()const;
private:
	T a;
};
 
 
template <typename T>
A<T>::A(const T a) {
	this->a = a;
}
 
template <typename T>
T A<T>::getA()const {
	return a;
}
 
void test() {
	A<int> i1(10);
 
	cout << i1.a << endl;
}
 
int main(void) {
	test();
 
	system("pause");
 
	return 0;
}

代码分析: 

1.  我们在test()函数中，定义了一个类模板对象，在定义对象的时候，传入一个int用来实例化类模板的类型参数。然后我们让test()函数作为类模板的友元函数，这样就可以在test()函数中直接使用对象访问私有的成员。 -- 其实就是定义类模板对象和友元函数的使用

2）如果此函数使用类模板的作为函数参数或者返回值 

那么其实就和实现类模板中的成员函数是类似的，也需要写类模板使用的虚拟类型的定义。而且在声明友元函数的时候也应该加上。 

template <typename T>
class A {
public:
	template <typename T>
	friend A<T> checkNub(A<T>& a1, A<T>& a2);
 
	A(const T a);
	T getA()const;
private:
	T a;
};
 
 
template <typename T>
A<T>::A(const T a) {
	this->a = a;
}
 
template <typename T>
T A<T>::getA()const {
	return a;
}
 
// 使用函数将对象中的值进行相加，然后返回(返回局部变量，所以使用值返回)
template <typename T>
A<T> checkNub(A<T>& a1,A<T>& a2) {
	// 定义临时的对象存放相加的数据
	A<T> tmp(0);
	tmp.a = a1.a + a2.a;  // 直接访问数据进行相加
 
	return tmp;          // 返回相加之后的数据
}
 
int main(void) {
	A<int> a1(10);
	A<int> a2(20);
 
	A<int> a3 = checkNub(a1, a2);
 
	cout << a3.getA() << endl;
 
	system("pause");
 
	return 0;
}

代码分析: 

1.  我们使用checkNub()函数实现将两类对象中的数据进行相加，然后再将结果以对象的形式返回。 

2.   因为我们处理对象时，我们也不固定对象中数据的类型，所以我们可以使用类模板作为参数和返回值，可以提高代码的复用性，在调用函数时再实例化类型参数。 

3.   所以我们在定义函数时，也需要加上模板的定义，并且在声明友元函数时，也应该加上模板的定义。 

4.   在我们调用函数时，会传入两个对象，编译器会根据传入对象的类型参数来实例化函数中的类型参数。(例如：传入a1的类型参数为int)

2. 普通类和函数模板 

class A {
	public:
		template <typename T>
		friend void test(T a);
		A(const int b);
		int getA()const;
	private:
		int b;
};
 
A::A(const int b) {
	this->b = b;
}
 
int A::getA()const{
	return b;
}
 
// 函数模板
template <typename T>
void test(T t) {
	A a1(10);
 
	// 直接使用对象访问私有成员
	cout << a1.b << endl;
}
 
int main(void) {
 
	test(10);
 
	system("pause");
 
	return 0;
}

代码分析: 

1.  其实函数模板作为普通类的友元函数，和前面的相差不大。 

2.  就是我们将函数模板作为友元函数的时候，也需要加上函数模板的定义。 

3. 函数模板和类模板 

其实就是1中的情况(2)。 

总结: 

 不建议使用太多的友元函数

 结论:   (其也类似)
 1.  类内部声明友元函数，必须写成以下形式:
     template
     friend A checkNub(A& a,A&B);

 2.  友元实现 必须写成
     template
     A checkNub(A& a,A&B){
      ...
    }

 3.  友元函数调用 必须写成 (虽然可以不写，但是我们还是建议写上)
    A t = checkNub(c1,c2);