Дружественные классы и функции, не являющиеся шаблонами

 

Можно объявить любой класс или функцию, которые будут дружественны по отношению к вашему классу шаблона. В этом случае каждый экземпляр класса: будет обращаться с другом так, как будто объявление класса-друга было сделано в этом конкретном экземпляре. В листинге 19.3 в определении шаблона класса Array добавлена тривиальная дружественная функция Intrude(), а в управляющей.программе делается вызов этой функции. В качестве друга функция Intrude() получает доступ к закрытым данным класса Array. Но поскольку эта функция не является функцией шаблона, то ее можно вызывать только для массива заданного типа (в нашем примере для массива целых чисел).

Листинг 18.3. Функция-друг, не являющаяся шаблоном

1: // Листинг 19.3. Использование в шаблонах функций-друзей определенного типа

2:

3: #include <iostream.h>

4:

5: const int DefaultSize = 10;

6:

7: // обьявляем простой класс Animal, чтобы можно

8: // было создать массив животных

9:

10: class Animal

11: {

12: public:

13: Animal(int);

14: Animal();

15: ~Animal() { }

16: int GetWeight() const { return itsWeight; }

17: void Display() const { cout << itsWeight; >

18: private:

19: int itsWeight;

20: };

21:

22: Animal::Animal(intweight):

23: itsWeight(weight)

24: { }

25:

26: Animal::Animal():

27: itsWeight(0)

28: { }

29:

30: template <class T> // обьявляем шаблон и параметр

31: class Array // параметризованный класс

32: {

33: public:

34: // конструкторы

35: Array(int itsSize = DefaultSize);

36: Array(const Array &rhs);

37: ~Array() { delete [] pType; }

38:

39: // операторы

40: Array& operator=(const Array&);

41; T& operator[](int offSet) { return pType[offSet]; }

42: const T& operator[](int offSet) const

43: { return pType[offSet]; }

44: // методы доступа

45: int GetSize() const { return itsSize; }

46:

47: // функция-друг

48: friend void Intrude(Array<int>);

50: private:

51: T *рТуре;

52: int itsSize;

53: };

54:

55: // Поскольку функция-друг не является шаблоном, ее можно использовать только

56: // с массивами целых чисел! Но она получает доступ к закрытым данным класса.

57: void Intrude(Array<int> theArray)

58: {

59: cout << "\n*** Intrude ***\n";

60: for (int i = 0; i < theArray.itsSize; i++)

61: cout << "i: " << theArray.pType[i] << endl;

62: cout << "\n"

63: }

64:

65: // Ряд выполнений...

66:

67: // выполнение конструктора

68: template <class T>

69: Array<T>::Array(int size):

70: itsSize(size)

71: {

72: pType = new T[size];

73: for (int i = 0; i<size; i++)

74: pType[i] = 0;

75: }

76:

77: // конструктор-копировщик

78: template <class T>

79: Array<T>::Array(const Array &rhs)

80: {

81: itsSize = rhs.GetSize();

82: pType = new T[itsSize];

83: for (int i = 0; i<itsSize; i++)

84: pType[i] = rhs[i];

85: }

86:

87: // перегрузка оператора присваивания (=)

88: template <class T>

89: Array<T>& Array<T>::operator=(const Array &rhs)

90: {

91: if (this == &rhs)

92: return *this;

93: delete [] pType;

94: itsSize = rhs.GetSize();

95: pType = new T[itsSize];

96: for (int i = 0; i<itsSize; i++)

97: pType[i] = rhs[i];

98: return *this;

99: }

100:

101: // управляющая программа

102: int main()

103: {

104: Array<int> theArray; // массив целых

105: Array<Animal> theZoo; // массив животных

106: Animal *pAnimal;

107:

108: // заполняем массивы

109: for (int i = 0; i < theArray.GetSize(); i++)

110: {

111: theArray[i] = i*2;

112: pAnimal = new Animal(i*3);

113: theZoo[i] = *pAnimal;

114: }

115:

116: int j;

117: for (j = 0; j < theArray.GetSize(); j++)

118: {

119: cout << "theZoo[" << j << "]:\t";

120: theZoo[j].Display();

121: cout << endl;

122: }

123: cout << "Now use the friend function to";

124: cout << "find the members of Array<int>";

125: Intrude(theArray);

126:

127: cout << "\n\nDone.\n";

128: return 0;

129: }

 

Результат:

theZoo[0]: 0

theZoo[1]: 3

theZoo[2]: 6

theZoo[3]: 9

theZoo[4]: 12

theZoo[5]: 15

theZoo[6]: 18

theZoo[7]: 21

theZoo[8]: 24

theZoo[9]: 27

Now use the friend function to find the members of Array<int>

*** Intrude ***

i: 0

i: 2

i: 4

i: 6

i: 8

i: 10

i: 12

i: 14

i: 16

i: 18

Done.

 

Анализ: Объявление шаблона Array было расширено за счет включения дружественной функции Intrude(). Это объявление означает, что каждый экземпляр массива типа int будет считать функцию Intrude() дружественной, а следовательно, она будет иметь доступ к закрытым переменным-членам и функциям-членам экземпляра этого массива.

В строке 60 функция lntrude() непосредственно обращается к члену itsSize, а в строке 61 получает прямой доступ к переменной-члену pType. В данном случае без использования функции-друга можно было бы обойтись, поскольку класс Array предоставляет открытые методы доступа к этим данным. Этот листинг служит лишь примером того, как можно объявлять и использовать функции-друзья шаблонов.