C++ 友元函數詳解：友元函數在STL中的應用？

在 C 中，友元函數是一種特殊函數，可以存取其他類別的私有成員。友元函數的聲明使用 friend 關鍵字，定義時需要注意存取權限。 STL 中廣泛使用友元函數，以允許容器類別與演算法相交互，例如 std::swap()、std::ostream_iterator 和 std::vector。

C 友元函數詳解

什麼是友元函數？

友元函數是一種特殊的函數，它可以存取其他類別的私有成員。它允許跨類別進行資料共享和操作。

友元函數宣告

友元函數可以使用friend 關鍵字宣告：

class MyClass {
private:
    int x;
public:
    friend void printX(MyClass& obj);
};

友元函數定義

友元函數可以與通常的函數一樣定義，但需要注意存取權限：

void printX(MyClass& obj) {
    cout << obj.x << endl;
}

#實戰案例：STL 中的友元函數

標準模板庫(STL) 廣泛使用了友元函數，以允許容器類別與演算法互動：

1. std::swap()

用來交換兩個容器元素的std::swap() 函數是友元函數，因為它需要存取容器的私有成員：

template<typename T>
void swap(T& a, T& b) {
    // ... 交换 a 和 b 的私有成员 ...
}

2 . std::ostream_iterator

用於輸出容器元素的std::ostream_iterator 類別使用了友元函數來存取容器的begin() 和end() 方法：

template<class T>
class ostream_iterator {
friend ostream& operator<<(ostream& os, const ostream_iterator<T>& it);
};

3. std::vector

std::vector 類別使用友元函數來存取其內部實作：

template<typename T>
class vector {
friend class std::allocator<T>;
};

結論

友元函數是C 中強大的工具，它允許跨類別共享資料和執行操作。在 STL 中廣泛使用了友元函數，以實現容器和演算法之間的無縫互動。

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