Funkcje i klasy zaprzyjaźnione

Transkrypt

1 Funkcje i klasy zaprzyjaźnione Funkcje zaprzyjaźnione Obiekty klas mogą być argumentami zwykłych funkcji i metod innych klas enkapsulacja i hermetyzacja danych funkcje nie będące składnikiem klasy mają dostęp tylko do publicznych składników klasy niekiedy to jest niekorzystne (przykład: dom, kwiatki) o klasa: dom składowe prywatne: kwiatki o gdy urlop, to możliwe wyjścia: zmienić status kwiatków albo poprosić przyjaciela w C++ jest możliwość, by funkcja nie będąca składnikiem klasy miała do niej pełny dostęp warunek dostępu deklaracja przyjaźni w ciele klasy: Przykład: friend typ_wyniku nazwa_funkcji(lista_argumentów); class samochod int nr; static int ile_aut; int cena; samochod(int ll) nr=ll; ile_aut++; friend void dane(samochod &); int samochod::ile_aut=1000; void dane(samochod &a) cout << Auto nr: <<a.nr <<endl; cout << Calkowita ilosc aut: <<a.ile_aut <<endl; samochod a1(1001); dane(a1);

2 uwagi na temat deklaracji przyjaźni: o deklaracja musi być uczyniona w ciele klasy (to klasa określa kto jest jej przyjacielem, a nie funkcja - z kim się przyjaźni) o funkcja przyjaciel ma pełny dostęp do składników klasy (nie jest możliwy dostęp selektywny) o funkcja zaprzyjaźniona nie jest składnikiem klasy nie ma wskaźnika this obiektu odnosi się do składnika obiektu poprzez obiekt.składnik lub wskaźnik->składnik jaki jest sens deklarowania relacji przyjaźni z zewnętrzną funkcją czy nie lepiej uczynić z niej metody klasy? często tak, ale funkcje zewnętrzne mogą mieć pewne przewagi: o funkcja może być przyjacielem więcej niż jednej klasy o funkcja zaprzyjaźniona może wykonywać na swoich argumentach konwersje o dzięki mechanizmowi deklaracji przyjaźni możemy pozwolić na pełny dostęp do obiektu klasy funkcjom napisanym w innych językach Przykład: funkcja zaprzyjaźniona z dwoma klasami #include <stdio.h> #include <string.h> class kwadrat; class punkt int x, y; char nazwa[20]; punkt(int a, int b, char *opis); void przesun(int n, int m) x+=n; y+=m; friend int sedzia(punkt & p, kwadrat & k); class kwadrat int x, y, bok; char nazwa[20]; kwadrat(int a, int b, int bb, char *opis); friend int sedzia(punkt & p, kwadrat & k); // deklaracja zapowiadająca // konstruktor - deklaracja // konstruktor - deklaracja

3 punkt::punkt(int a, int b, char* opis) x=a; y=b; strcpy(nazwa,opis); // konstruktor - definicja kwadrat::kwadrat(int a, int b, int bb, char* opis) // konstruktor - definicja x=a; y=b; bok=bb; strcpy(nazwa,opis); int sedzia(punkt & p, kwadrat & k) printf("polozenie: (%d,%d)\n",p.x,p.y); if ( (p.x>=k.x)&&(p.x<=(k.x+k.bok)) && (p.y>=k.y)&&(p.y<=(k.y+k.bok))) printf("%s lezy na tle %s\n",p.nazwa,k.nazwa); return 1; else printf("aut! %s jest na zewnatrz %s\n",p.nazwa,k.nazwa); return 0; main() punkt pi(20,20,"pilka"); kwadrat bo(10,10,40,"boiska"); sedzia(pi,bo); printf("kopiemy pilke dopoki jest w boisku!\n"); while (sedzia(pi,bo)) pi.przesun(20,20); Uwaga: w czasie deklaracji klasy punkt musimy podać typy argumentów funkcji zaprzyjaźnionej sedzia w tym typ kwadrat, który nie jest jeszcze zdefiniowany. Gdy zmienimy kolejność klas, to sytuacja się nie zmieni. Wyjście deklaracja zapowiadająca (zwiastująca): class kwadrat;

4 Wydruk programu polozenie: (20,20) pilka lezy na tle boiska kopiemy pilke dopóki jest w boisku! polozenie (20,20) pilka lezy na tle boiska polozenie (40,40) pilka lezy na tle boiska polozenie (60,60) Aut! pilka jest na zewnatrz boiska na ogół w ciele klasy tylko deklaracja funkcji zaprzyjaźnionej, definicja jest na zewnątrz ciała może zdarzyć, że definicja definicja klasy zaprzyjaźnionej też jest w ciele klasy; wtedy to ta funkcja: o jest typu inline o nie staje się pomimo to metodą klasy, tylko zostaje przyjacielem o pozostaje w zasięgu leksykalnym klasy (może wykorzystywać z dokonanych w klasie instrukcji typedef oraz określonych tam typów wyliczeniowych enum) gdy nazwa funkcji zaprzyjaźnionej jest przeładowana, to przyjacielem klasy jest tylko ta wersja funkcji, która ma listę argumentów odpowiadającą liście w deklaracji przyjaźni dokonanej w klasie class K // friend int fun(int, K &); //.. int fun(char a, int b); int fun(k a, int b); int fun(int a, K &b); // to jest funkcja zaprzyjaźniona

5 funkcja zaprzyjaźniona z daną klasą może być metodą innej klasy ma ona wtedy dostęp do wszystkich składowych obu klas jeżeli funkcja zaprzyjaźniona z klasą A jest metodą klasy B, to wymaga się, by w momencie dokonywania deklaracji przyjaźni w A, klasa B musi być już znana to wymusza określony porządek definicji klas: class A; class B //.. int fun(a &); //.. class A //.. friend int B::fun(A &); //.. Przykład: modyfikujemy poprzedni przykład, by funkcja sędzia była metodą klasy kwadrat, zaprzyjaźnioną z klasą punkt #include <stdio.h> #include <string.h> class punkt; class kwadrat int x, y, bok; char nazwa[20]; kwadrat(int a, int b, int bb, char *opis); int sedzia(punkt & p); class punkt int x, y; char nazwa[20]; punkt(int a, int b, char *opis); void przesun(int n, int m) x+=n; y+=m; friend int kwadrat::sedzia(punkt & p); // deklaracja zapowiadająca // konstruktor - deklaracja // konstruktor - deklaracja

6 punkt::punkt(int a, int b, char* opis) x=a; y=b; strcpy(nazwa,opis); kwadrat::kwadrat(int a, int b, int bb, char* opis) x=a; y=b; bok=bb; strcpy(nazwa,opis); int kwadrat::sedzia(punkt & p) printf("polozenie: (%d,%d)\n",p.x,p.y); if ( (p.x>=x)&&(p.x<=(x+bok)) && (p.y>=y)&&(p.y<=(y+bok))) printf("%s lezy na tle %s\n",p.nazwa,nazwa); return 1; else printf("aut! %s jest na zewnatrz %s\n",p.nazwa,nazwa); return 0; int main() punkt pi(20,20,"pilka"); kwadrat bo(10,10,40,"boiska"); bo.sedzia(pi); printf("kopiemy pilke dopoki jest w boisku!\n"); while (bo.sedzia(pi)) pi.przesun(20,20); system("pause"); return 0; ogólnie gdy chcemy, by funkcja miała pełny dostęp do składowych dwóch klas, to możemy to zrealizować jako: o funkcję przyjaciela obu klas o metoda jednej a funkcja zaprzyjaźniona drugiej klasy

7 Klasy zaprzyjaźnione jeżeli klasa A deklaruje przyjaźń ze wszystkimi funkcjami składowymi klasy B, to możemy to zapisać jako deklarację przyjaźni z klasą B: class A friend class B; // ciało klasy A jeżeli klasa A deklaruje przyjaźń w stosunku do klasy B, to nie wynika z tego nic na temat stosunku klasy B do klasy A (przyjaźń nie jest symetryczna) jeżeli klasa A deklaruje przyjaźń w stosunku do klasy B, zaś B w stosunku do klasy C, to z tego nie wynika nic na temat stosunku A do C (przyjaźń nie jest przechodnia) istnieje możliwość, aby klasy przyjaźniły się wzajemnie nie da się zrobić tak, by klasa A przyjaźniła się z kilkoma wybranymi metodami klasy B, zaś B z kilkoma wybranymi metodami klasy A (powód wymóg, by w momencie, w którym dokonujemy deklaracji przyjaźni do metody danej klasy była ona już zdefiniowana) jedyne możliwe rozwiązanie wzajemna deklaracja przyjaźni obu klas jako całości class B; class A friend class B; //.. reszta ciała klasy A class B friend class A; //.. reszta ciała klasy B // deklaracja zapowiadająca zakładamy, że zakres ważności funkcji zaprzyjaźnionej z klasą jest taki sam, jak zakres ważności klasy. Na ogół zakres ważności klasy globalny. Gdyby zakres funkcji zaprzyjaźnionej ograniczony do pliku (klauzula static) błąd kompilacji.

8 Funkcje zaprzyjaźnione podsumowanie 1. Pojedyńcza klasa, funkcja nie bedąca jej funkcją składową class K private: friend void fz(int xa, K & k); wywołanie: K k; fz(x,k); w ciele funkcji fz: k.x=k.x+x;

9 2. Dwie klasy, funkcja nie będąca funkcją składową żadnej z nich ma mieć dostęp do wszystkich pól po class K2; class K1 private: friend void fz(k1 & k1, K2 & k2); class K2 private: friend void fz(k1 & k1, K2 & k2); wywołanie: K1 o1; K2 o2; fz(o1, o2); w ciele funkcji fz: o1.x=o1.x+o2.x; 3. Dwie klasy, funkcja fs1z2 ma być funkcją składową pierwszej klasy a zaprzyjaźnioną drugiej class K2; class K2; class K1

10 private: void fs1z2(k2 & k2); class K2 private: friend void K1::fsz2(K2 & k2); wywołanie: K1 o1; K2 o2; o1.fs1z2(o2); w ciele funkcji fs1z2: x=x+o2.x;