Функции, дружественные нескольким классам

Функция может быть дружественной сразу нескольким классам. В приведённом ниже примере реша­ется задача вычисления координат конца заданного вектора, начало которого находится в заданной точке.

Файл DotVec.h
#include<iostream.h>; // содержит функции ввода-вывода

#include<windows.h>; // содержит функцию CharToOem

#include<math.h>; // содержит математические функции

class Vec; // неполное объявление класса вектора

class Dot // класс точки

{

const char name; // имя точки

double x, y; // координаты точки

public:

Dot (char Name): name (Name) { x = 0; y = 0; }

Dot (char Name, double X, double Y): name (Name) { x = X; y = Y; }

inline double GetX () const { return x; }

inline double GetY () const { return y; }

inline void SetX (double X) { x = X; }

inline void SetY (double Y) { y = Y; }

// вычисляет координаты конца заданного вектора

void EndVec (const Dot & A, const Vec & AB); // функция-член класса Dot // объявление дружественной функции

friend void EndVec (const Dot & A, const Vec & AB, Dot & B);

• • •
};

class Vec // класс вектора

{

char name [ 3 ]; // имя вектора

double x, y; // проекции вектора

public:

// конструкторы класса Vec

Vec (char * pName) { strncpy (name, pName, 3); x = 0; y = 0; }

Vec (char * pName, double X, double Y) { strncpy (name, pName, 3); x = X; y = Y; }

Vec (char * pName, Dot A, Dot B); // конструирование вектора по координатам его концов

double GetX () const { return x; }

double GetY () const { return y; }

// вычисляет координаты конца заданного вектора

void EndVec (const Dot & A, Dot & B); // функция-член класса Vec

// объявление дружественной функции

friend void EndVec (const Dot & A, const Vec & AB, Dot & B);

• • •
};

Файл DotVec.cpp
#include "DotVec.h"; // подключение заголовочного файла DotVec

// три функции вычисляют координаты конца заданного вектора

void Dot:: EndVec (const Dot & A, const Vec & AB) // описание функции-члена класса Dot

Объектно-ориентированное программирование

{

Лекция 4

Дружественные функции и классы

x = A.x + AB.GetX ();

y = A.y + AB.GetY (); }

void Vec:: EndVec (const Dot & A, Dot & B) // описание функции-члена класса Vec

{

B.SetX (A.GetX () + x);

B.SetY (A.GetY () + y); }

void EndVec (const Dot & A, const Vec & AB, Dot & B) // описание дружественной функции {

B.x = A.x + AB.x;

B.y = A.y + AB.y; }

Файл Main.cpp
#include "DotVec.h"; // подключение заголовочного файла DotVec

void main () {

Dot A ('A', 3, 4), B ('B',-3, 4); // вызов конструктора Dot (char Name, double X, double Y)
Dot C ('C'), D ('D'); // вызов конструктора Dot (char Name)

Vec AB ("AB", A, B); // вызов конструктора Vec (char * pName, Dot A, Dot B)

Vec AC ("AC", 2, 2); // вызов конструктора Vec (char * pName, double X, double Y)

C.EndVec (A, AC); // вызов функции Dot:: EndVec (const Dot & A, const Vec & AB)

AC.EndVec (A, C); // вызов функции Vec:: EndVec (const Dot & A, Dot & B)

EndVec (A, AC, C); // вызов дружественной функции

} // EndVec (const Dot & A, const Vec & AB, Dot & B)

Эта программа демонстрирует важный случай применения неполного объявления класса: без приме­нения этой конструкции в данном случае было бы невозможно объявить дружественную функцию для двух классов. Неполное объявление класса Vec дает возможность использовать его имя в объявлении дружественной функции еще до то определения. Необходимо отметить, что при неполном объявлении класса объявления классов должны находиться в одном заголовочном файле, в данном случае DotVec.h. В приведенном примере объявлены классы точки Dot и вектора Vec и поставленная задача решена тремя различными способами.

Функция void Dot:: EndVec (const Dot & A, const Vec & AB) является членом класса Dot, получает константные ссылки на вектор и начало вектора и передаёт координаты конца вектора в текущую точку. Поскольку закрытые члены-данные класса Vec недоступны в классе Dot, то мы используем открытые функции-члены класса Vec – GetY () и GetX (). Функция-член класса вызывается оператором: C.EndVec (A, AC), где объект C является текущим, а объекты A и AC – параметрами.

Функция void Vec:: EndVec (const Dot & A, Dot & B) является членом класса Vec, получает кон­стантную ссылку на начало вектора и ссылку на конец вектора. При вычислениях используются значения проекций текущего вектора. Поскольку закрытые члены-данные класса Dot недоступны в классе Vec, то мы используем открытые функции-члены класса Dot – GetX (), GetY (), SetX (), SetY (). Функция-член класса вызывается оператором: AC.EndVec (A, C), где объект AC является текущим, а объекты A и C – параметрами.

Функция friend void EndVec (const Dot & A, const Vec & AB, Dot & B) является дружественной классам Dot и Vec. Для этого она объявлена в обоих классах с ключевым словом friend. Функция получа­ет константные ссылки на начало вектора и вектор, а также ссылку на конец вектора. Поскольку закрытые данные-члены обоих классов Dot и Vec доступны дружественной функции, то мы используем оператор “точка” для доступа к этим данным. Дружественная функция вызывается оператором EndVec (A, AC, C).