C++友元函数:突破访问限制

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友元函数是C++程序设计中的一个重要概念,特别是在谭浩强编著的《C++程序设计》一书中有所提及。在C++中,类的私有和保护成员通常对外部是不可见的,以实现封装和信息隐藏的原则。然而,友元函数作为一种特殊的外部函数,打破了这种限制,允许它们直接访问类的私有和保护成员,增强了程序的灵活性。 友元函数的设计初衷是为了在某些特定情况下,让外部代码能够访问类的内部细节,这在编写库函数或者需要类内部数据交互的场景尤其有用。例如,在实现一个类的辅助工具函数时,友元函数可以确保这些工具函数能够正确处理类的私有状态,而无需公开类的内部接口。 C++语言的发展历程中,C语言起源于1972年的贝尔实验室,由Dennis Ritchie和Brian Kernighan开发,最初用于编写UNIX操作系统。C语言以其结构化、高效和可移植性的特点迅速流行起来。后来,C++作为C语言的增强版本,汲取了其他语言的优点,如面向对象编程的概念,引入了类和对象的概念,以及模板等特性,使得程序设计更加灵活和强大。 C++的主要特性包括: 1. 结构化编程:C++语言简洁且灵活,既能处理大型系统程序,也能编写小型控制程序,适合科学计算。 2. 高级与低级结合:C++兼具高级语言的抽象性和低级语言的性能,提供了丰富的运算符,包括算术、逻辑和位运算,以及灵活的数据结构,使得程序表达力强,目标代码效率高。 3. 可移植性:C++编写的程序能在不同型号和性能级别的计算机上运行,减少了移植时的改动。 4. 自由度与挑战:C++语法结构相对宽松,给程序员提供了较大的设计自由,但也意味着初学者可能需要更多时间理解和调试,尤其是对于语法规则的理解和程序调试技巧。 友元函数是C++中一个重要的特性,它扩展了类的访问权限,使得程序设计更具灵活性,同时,理解C++的历史和语言特性对于掌握和使用该语言至关重要。谭浩强的《C++程序设计》提供了深入浅出的学习资源,帮助读者熟练掌握这一现代编程语言。