3. ДРУЖЕСТВЕННЫЕ ФУНКЦИИ И ДРУЖЕСТВЕННЫЕ КЛАССЫ

Одним из важных принципов С++ является возможность защиты данных от несанкционированного доступа, которая реализуется с помощью ключевого слова private. Возможны ситуации, когда необходимо, чтобы к закрытой части класса имела доступ функция, не являющаяся членом этого класса.

Функция – не член класса, получившая право доступа к закрытой части класса, называется дружественной функцией. Функция становится дружественной после описания при помощи ключевого слова friend.

Фрагмент: class CL { public:

friend void frd (void);

};

Причиной введения дружественных функций явилась ситуация, когда одна и та же функция должна использовать закрытые элементы двух и более классов.

Пример: два класса vector и matrix, каждый скрывает свое представление и предоставляет полный набор действий для манипуляций с объектами его типа.

vector – целочисленный массив из 4 элементов; индексы изменяются 0-3; matrix – массив из 4 векторов; индексы изменяются 0-3.

Доступ к элементам матрицы и вектора осуществляется через похожие функции elem.

int elem (int i);

int elem (int i, int y);

Задача: определить функцию, обеспечивающую умножение матрицы на вектор.

1. Способ. При помощи глобальной функции multiply() vector multiply(matrix &m, vector &v)

{vector r;

for (int i=0; i<3; i++){ r.elem (i) = 0;

for (int j = 0; j<3; j++)

r.elem (i)+ = m.elem (i,j)* v.elem (j);

}

return r;}

Способ не эффективен, так как приходится многократно вызывать функцию elem.

Если бы функция multiply была функцией–членом класса vector, то можно было бы без функции elem обращаться к элементам класса vector. Аналогично, если бы функция multiply была бы функцией–членом класса matrix. Обратиться одновременно к закрытым элементам нескольких классов может только дружественная функция.

2. Способ. При помощи дружественной функции. class vector {

int v[4];

…..

public:

friend vector multiply (matrix&, vectot&);

}

class matrix { int v[4][4];

…..

public:

friend vector multiply (matrix&, vector&);

}

vector multiply (matrix &m, vector &v){ vector r:

for (inti=0; i<=3; i++) { r.v [i] = 0;

for (int j=0; j<=3; j++) r.v[i]+= m.v[i][j]*v.v[j];

}

return r;}

Дружественная функция не имеет никаких других особенностей, кроме права доступа к закрытой части класса. В данном примере обращение к элементам matrix и vector осуществляется непосредственно.

Функция–член одного класса может быть другом другого класса. Пример:

class x – дружественная для класса y.

{

void f ();