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第 11 章 友元与运算符重载 ·275· 第11章 友元与运算符重载 通过本章的学习，应理解友元的概念，掌握将普通函数、成员函数定义为类友元函数 的方法，学会友元函数的使用方法。理解运算符重载的概念，掌握运算符重载函数的定义 方法、调用过程及实际应用。掌握多态性技术的概念及实现方法。了解虚函数与纯虚函数 的概念、定义格式及使用方法。 11.1 友元函数 为了数据的安全，通常将类中数据成员的访问权限定义为私有或保护，使数据成员只 能在类或其子类中访问。若要在类外访问，则必须通过该类的公有成员函数才能访问这些 数据成员。这种做法虽然保证了数据的安全性，但也给使用带来许多不便，为此，在 C++ 中提供了友元函数，允许在类外访问类中的任何成员。 友元函数可以是普通函数，也可以是某个类的成员函数，甚至可以将某个类说明成另 一个类的友元。下面就这三种友元进行讨论。 11.1.1定义普通函数为友元函数 在定义一个类时，若在类中用关键词friend修饰普通函数，则该普通函数就成为该类的 友元函数，它可以访问该类中所有的成员。定义普通友元函数的格式为： friend 类型 友元函数名 (形参表); 即：只要将用关键词 friend 修饰的普通函数原型说明写在类中，则该普通函数可以使用 类的所有成员。下面用例题进行说明。 【例11.1】 用友元函数的方法求长方体的体积。 分析：先定义一个描述长方体的类 Cuboid，其私有数据成员为长方体的长(Length)、宽 (Width)、高(High)，通过构造函数对长方体的数据成员进行初始化，见下列程序 A 行处。 再定义一个求长方体体积的普通函数 Volume() ： float Volume(Cuboid c) {return c.Length*c.Width*c.High;} 为了计算长方体对象 c 的体积，该函数的形参必须是长方体类的对象c，并用该长方体 对象 c 的长、宽、高计算长方体的体积。由于 Volume()为普通函数，因此在其函数体内不 能使用长方体类 Cuboid 的私有数据成员 c.Length、c.Width、c.High，因而上述函数在编译 时会发生错误。解决问题方法之一就是将计算长方体体积的普通函数 Volume()定义为长方 体类的友元函数，即在长方体类 Cuboid 中增加一条将普通函数Volume()定义成友元函数的 语句： friend float Volume(Cuboid ); 则在普通函数 Volume() 内就可使用长方体类Cuboid 的私有数据成员c.Length、c.Width、 c.High 。用友元函数方法求长方体体积的程序如下： 第 11 章 友元与运算符重载 ·276· # include iostream.h class Cuboid //A { private: float Length,Width,High; public: Cuboid(float l,float w,float h) { Length=l;Width=w; High=h;} friend float Volume(Cuboid ); //B }; float Volume(Cuboid c) //C { return c.Length*c.Width*c.High;} void main (void) { Cuboid c(10,20,30); cout长方体积=Volume(c)endl; } 程序执行后输出： 长方体积=6000 在程序中，计算长方体体积的函数 Volume()是返回类型为 float 的普通函数。由于在类 Cuboid 中B 行，用关键词 friend 将 Volume()说明为 Cub