Функции-друзья класса

класса
Выбор реализации: метод или друг?
inline-подставляемые функции

класса (методы)
функции-друзья класса
И те и другие имеют доступ к закрытой

части класса
И те и другие должны быть объявлены в структуре класса

это обычные функции
Имеют полный доступ к свойствам этих классов
Нет вызывающего

объекта
Не могут использовать this

Сравнение друзей и методов

Часть одного класса
Могут быть public, private или protected
Имеют полный доступ к свойствам объектов своего класса
Вызываются через вызывающий объект
Используют this для указания вызывающего объекта

функции-члены

функции-друзья

char* );
int length( );
int read( ); // чтение из stdin
void print(

); // вывод в stdout
String substring (int start, int len);
// возвращает подстроку не изменяя оригинала
friend String concat ( String* , String* ); // м.б. методом
friend String concat ( String* , char* ); // м.б. методом
friend String concat ( char*, String*); // не м.б. методом
private:
// объект типа String – это последовательность из не более чем
// max_string_length символов, оканчивающаяся символом NULL
char text [ max_string_length+1 ];
};

// для exit()
String concat ( String* s1, String* s2

) {
if( s1->length()+s2->length() > max_string_length ) {
fprintf( stderr, “string too large: \"%s %s\".\n",
s1->text, s2->text );
exit(1);
}
String both;
strcpy( both.text, s1->text );
strcat( both.text, s2->text );
return both;
}

+ strlen(s2) > max_string_length ) {
fprintf( stderr, “string too large:

\"%s %s\".\n", s1->text , s2 );
exit(1);
}
String both;
strcpy( both.text, s1->text ); strcat( both.text, s2 );
return both;
}
String concat ( char* s1, String* s2 ) {
if( strlen(s1) + s2->length() > max_string_length ) {
fprintf( stderr, “string too large: \"%s %s\".\n", s1, s2->text );
exit(1);
}
String both;
strcpy( both.text, s1 ); strcat( both.text, s2->text );
return both;
}

output ;
firstname.set_to ( “Bilbo”);
lastname.set_to ( “Baggins”);
name = concat ( &firstname

, “ ” );
name = concat ( &name, &lastname );
output = concat ( “Name is: ” , &name );
output.print ( );
}

Вызов друзей

предметной области классов функции-друзья обеспечивают интерфейс между классами
На практике такая

ситуация возникает при создании объектно-ориентированных библиотек классов.
Пример. Библиотека векторно-матричных типов данных

{
public:
friend Vector mult ( Matrix* m , Vector* v

);
// …….
private:
float elements [ 3 ];
};
class Matrix {
public:
friend Vector mult ( Matrix* m , Vector* v );
// …….
private:
float elements [ 3 ] [ 3 ];
};

) {
Vector r ;
int i, j ;
for( i = 0

; i < 3 ; i++ ) {
r.elements[i] = 0 ;
for( j = 0 ; j < 3 ; j++ )
r.elements[i] += m->elements[i][j] * v->elements[j] ;
}
return r ;
}

типа

class Matrix {
public:
Vector mult ( Vector* v );
// …….
private:
float

elements [ 3 ] [ 3 ];
};
class Vector {
public:
friend Vector Matrix::mult ( Vector* v );
// …….
private:
float elements [ 3 ];
};

r ;
int i, j ;
for( i = 0 ; i

< 3 ; i++ ) {
r.elements[i] = 0 ;
for( j = 0 ; j < 3 ; j++ )
r.elements[i] += this->elements[i][j] * v->elements[j] ;
}
return r ;
}

mult ( Vector* v );
// …….
private:
float elements [ 3 ]

[ 3 ];
};
class Vector {
public:
friend class Matrix;
// …….
private:
float elements [ 3 ];
};

void set_elem( int , float );
float elem( int );
// …….
private:
float

elements [ 3 ];
};
class Matrix {
public:
void set_elem( int , int , float );
float elem( int , int );
// …….
private:
float elements [ 3 ] [ 3 ];
};
Vector mult( Matrix* m , Vector* v ) ;

val ; }
float Matrix :: elem( int i , int j

)
{ return elements[i][j] ; }
void Vector :: set_elem( int i, float val )
{ elements[i] = val ; }
float Vector :: elem( int i )
{ return elements[i] ; }

v ) {
Vector r ;
int i, j ;
for( i =

0 ; i < 3 ; i++ ) {
r.set_elem( i , 0 ) ;
for( j = 0 ; j < 3 ; j++ )
r.set_elem( i , r.elem(i) + m.elem(i,j) * v->elem(j) ) ;
}
return r ;
}

не в cpp-файлах
их использование экономит время работы программы
возможно увеличение объема

программы
при изменении требуется перекомпиляция
Общее с функциями
Принимают параметры, как обычные функции
Выполняется проверка соответствия типов
Можно перегружать
Могут быть членами класса
Особая роль при программировании классов

[ 3 ];
public:
void set_elem( int i, int j,

float val ) { elements[i][j] = val ; }
float elem(int i, int j ) { return elements[i][j] ; }
};

Приходится первым размещать раздел private
Открывает код методов пользователю
Возрастает объем описания класса

int , float ) ;
float elem(int ,

int ) ;
private:
float elements [ 3 ] [ 3 ];
};
inline void Martix::set_elem( int i, int j, float val )
{ elements[i][j] = val ; }
inline float Matrix::elem(int i, int j )
{ return elements[i][j] ; }

функций-друзей
Функции-друзья приходится использовать вместо функций-членов, когда
первый аргумент не объект данного

класса
функция должна иметь доступ к закрытой части сразу нескольких классов
Роль inline-подставляемых функций возрастает при программировании классов

друзьями. Добавьте все варианты. Прототипы функций имеют вид:
int is_the_same_as( String

, String );
int is_different_from( String , String );
int is_the_same_as( String , char* );
int is_different_from( String , char* );
int is_the_same_as( char* , String );
int is_different_from( char* , String );
Протестируйте следующий синтаксис:

h1, h2, w;
h1.set_to("hello");
h2.set_to("hello");

w.set_to("world");
printf("\n is_the_same_as(String,String)");
if (is_the_same_as(h1,h2) &&
!is_the_same_as(h1,w) )
printf("works.\n");
else
printf("doesn't work.\n");
printf("\n is_different_from(String,String)");
if (!is_different_from(h1,h2) &&
is_different_from(h1,w))
printf("works.\n");
else
printf("doesn't work.\n");

printf("\n is_the_same_as(String, char*)");
if ( is_the_same_as( h1, “hello”) &&
!is_the_same_as( h1, “world”) )
printf("works.\n");
else
printf("doesn't work.\n");
printf("\n is_different_from(String,char*)");
if ( !is_different_from( h1, “hello”) &&
is_different_from( h1, “world”) )
printf("works.\n");
else
printf("doesn't work.\n");
printf("\n is_the_same_as(char*, String)");
if ( is_the_same_as( “hello”, h1) &&
!is_the_same_as( “world”, h1) )
printf("works.\n");
else
printf("doesn't work.\n");
printf("\n is_different_from(char*, String)");
if ( is_ different_from( “hello”, h1) &&
!is_ different_from( “world”, h1) )
printf("works.\n");
else
printf("doesn't work.\n");
}