На этом шаге мы начнем изучение дружественных функций и их возможностей.

    Дружественной функцией класса называется функция, которая, не являясь его компонентом, имеет доступ к его защищенным и собственным компонентам. Функция не может стать другом класса "без его согласия". Для получения прав друга функция должна быть описана в теле класса со спецификатором friend. Именно при наличии такого описания класс предоставляет функции права доступа к защищенным и собственным компонентам. Пример класса с дружественной функцией:

//OOР13_01.СРР - класс с дружественной функцией.
#include <conio.h>   // Для консольных функций в текстовом режиме.
// Класс - "символ в заданной позиции экрана": 
class charlocus {    
	int x, y;   // Координаты знакоместа на экране дисплея.
	// Значение символа, связанного со знакоместом:
	char cc;
	// Прототип дружественной функции для замены символа:
	friend void friend_put(charlocus *, char);
  public:
	charlocus(int xi, int yi, char ci) // Конструктор.
		{ x = xi; y = yi; cc = ci; }
	void display (void)  // Вывести символ на экран.
		{ gotoxy(x,y); putch(cc); }
};
// Дружественная функция замены символа в конкретном
// объекте:
void friend_put(charlocus *p, char c)
  { p->cc = c; }
void main (void)
{ charlocus D(20,4,'d');  // Создать объект.
  charlocus S(10,10,'s'); // Создать объект.
  D.display (); getch();
  S.display (); getch();
  friend_put(&D,'*'); D.display(); getch();
  friend_put(&S,'#'); S.display(); getch();
}

    Программа последовательно выводит на экран d (в позицию 20, 4), s (в позицию 10, 10), * (в позицию 20, 4), # (в позицию 10, 10).

    Для работы с экраном в текстовом режиме использованы две функции из библиотеки Turbo С. Их прототипы находятся в заголовочном файле conio.h, где специфицированы так называемые "консольные" функции ввода-вывода. В других компиляторах языка C++ эти функции могут быть определены иначе.

• void gotoxy (int х, int у) - позволяет поместить курсор в позицию экрана с "координатами" х (по горизонтали) и у (по вертикали). В обычном (текстовом) режиме количество строк 25 (у меняется от 0 до 24), количество столбцов 80 (х меняется от 0 до 79). Позиция с координатами (0,0) соответствует левому верхнему углу экрана.
• void putch (int s) - выводит на экран в местоположение курсора изображение символа, код которого определяется значением параметра s.
• int getch(void) - также относится к библиотечным консольным функциям. Ее основное назначение - чтение кода из буфера клавиатуры без вывода соответствующего символа на экран. При вызове этой функции программа останавливает выполнение и ожидает сигнала от клавиатуры. Тем самым у пользователя появляется возможность проследить смену изображений на экране.

    Прокомментируем приведенную программу.

    Функция friend_put() описана в классе charlocus как дружественная и определена как обычная глобальная функция (вне класса, без указания его имени, без операции :: и без спецификатора friend). Как дружественная она получает доступ к собственным данным класса и изменяет значение символа того объекта, адрес которого будет передан ей как значение первого параметра.

    Выполнение основной программы очевидно. Создаются два объекта D и S, для которых определяются координаты мест на экране и символы (d, s). Затем общедоступная функция класса charlocus::display() выводит символы в указанные позиции экрана. Функция friend_put заменяет символы объектов, что демонстрирует повторный вывод на экран.

    Отметим особенности дружественных функций.

1. Дружественная функция при вызове не получает указателя this. Объекты классов должны передаваться дружественной функции только явно через аппарат параметров.
2. При вызове дружественной функции нельзя использовать операции выбора:

       имя_объекта.имя_функции
                и
       указатель_на_объект  -> имя_функции
   

   Все это связано с тем фактом, что дружественная функция не является компонентом класса.
3. Именно поэтому на дружественную функцию не распространяется и действие спецификаторов доступа (public, protected, private). Место размещения прототипа дружественной функции внутри определения класса безразлично. Права доступа дружественной функции не изменяются и не зависят от спецификаторов доступа. В приведенном примере описание функции friend_put() помещено в разделе, который по умолчанию имеет статус доступа private.

    Итак, дружественная функция:

• не может быть компонентной функцией того класса, по отношению к которому определяется как дружественная;
• может быть глобальной функцией:

      class CL { friend int f1 (...); ... }; 
      int f1(...) { тело_функции }
  

• может быть компонентной функцией другого ранее определенного класса:

       class CLASS { ...  char f2(...); ... };
       class CL    { ...  friend char CLASS::f2(...); ... };
  

      В примере класс CLASS с помощью своей компонентной функции f2() получает доступ к компонентам класса CL. Компонентная функция некоторого класса (CLASS) может быть объявлена дружественной функцией другому классу (CL), если только определение этого первого класса размещено раньше, чем определение второго.

• может быть дружественной по отношению к нескольким классам:

  // Предварительное  неполное определение класса. 
  class  CL2;
  class CL1 { friend void ff(CL1,CL2); ... }; 
  class CL2 { friend void ff(CL1,CL2); ... }; 
  void ff(CL1 cl, CL2 c2) { тело_функции }
  

    На следующем шаге мы продолжим знакомство с друзьями классов, в частности, рассмотрим примеры использования дружественных функций.

Предыдущий шаг Содержание Следующий шаг