“模板类与友元”那些事(C++)
模版类就是类模版实例化之后的类,友元就是一种对函数访问权限的控制,通过将函数设为友元函数让其能够访问其他外部函数不能访问的"private"成员变量。
接着我们介绍一个他们结合在一起会产生什么样的结果,他们的结合分为三种情况:
1、模板类的非模板友元函数
该友元函数的特点是:
A)当该友元函数不使用类模版中的成员变量时,与一般的友元函数没有区别:
B)当该友元函数使用类模版中的成员变量时,必须为每一个基本类型定义一个友元函数,比如show<int> 和 show<double>.这两个并不是函数的重定义,属于函数重载。
测试代码如下:
template<typenameT>classBase{public:Base(Tx,Ty):x(x),y(y){}friendvoidprint();friendvoidshow(Base<T>&a);private:Tx;Ty;};voidshow(Base<int>&a){cout<<"x="<<a.x<<",y="<<a.y<<endl;}voidshow(Base<double>&a){cout<<"x="<<a.x<<",y="<<a.y<<endl;}voidprint(){cout<<"hello,world"<<endl;}intmain(){Base<int>ai(99,999);Base<double>ad(99.99,200.88);print();show(ai);show(ad);return0;}
2、模板类的约束友元函数
该友元函数的特点是:每一个类的具体化与友元的具体化要匹配,也就是说,int类具体化获得一个int类的友元函数,double类就具体化会获得一个double函数,int类具体化不可能获得double类函数;
要定义一个约束模板友元函数分三步:
A)在定义类之前声明友元函数模板;
B)在类中声明该友元函数模板;
C)定义友元函数,
注意,定义友元函数时形参列表中的”T“代表,具体化之后的类,并不是类的模板参数,也就是假如具体化一个模板类”A<int>“, ”T“代表”A<int>“, 并不是”int“;通过这种方式来约束该友元函数属于某个具体化之后的模板。
template<typenameT>voidprint();//第一步:在类定义之前生命函数模板template<typenameT>voidshow(T&t);template<typenameT>classBase{public:Base(Tx,Ty):x(x),y(y){}friendvoidprint<T>();//第二步:在类中声明友元函数模板friendvoidshow<>(Base<T>&a);private:Tx;Ty;};//第三步:定义友元函数voidprint(){cout<<"hello,friendfunctiontemplate"<<endl;}template<typenameT>voidshow(T&a)//这里的T代表一个具体化之后的类{cout<<"x="<<a.x<<",y="<<a.y<<endl;}intmain(){Base<int>a(99,999);print();show(a);return0;}
3、模板类的非约束友元函数
该友元函数的特点与约束友元函数相反:也就是每个类的具体化都会获得每个函数的具体化,假如具体化一个int类,在该类中仍然可以获得一个double、string、int等类的友元函数。
template<typenameT>classBase{public:Base(Tx,Ty):x(x),y(y){}template<typenameD>friendvoidprint(Base<D>&obj);private:Tx;Ty;};template<typenameD>voidprint(Base<D>&obj){cout<<"x="<<obj.x<<",y="<<obj.y<<endl;}intmain(){Base<int>a(99,999);print(a);return0;}
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