C++ От :

(1)
Создайте два класса описывающие эти геометрические объекты: Point и Vector. При этом Point(0.0, 1.0, 2.0) будет точкой в координатном пространстве x = 0.0, y = 1.0 и z = 2.0. А Vector(1.0, 0.0, 0.0) будет вектором, представляющим направление только вдоль положительной оси x длиной 1.0.

Вектор может применятся к точке для перемещения точки на новую позицию. Это делается путем добавления направления вектора к позиции точки. Например, Point(0.0, 1.0, 2.0) + Vector(0.0, 2.0, 0.0) даст точку Point(0.0, 3.0, 2.0). Создайте для этой операции функцию movePointByVector(). Сделайте это всеми из перечисленных :

a) объявите функцию movePointByVector() отдельно от классов Point и Vector, объекты этих классов предаются как параметры в эту функцию, в результате функция возвращает новый объект класса Point;

b) объявите класс Point дружественным классу Vector и реализуйте метод movePointByVector () в классе Point;

c) объявите метод Point:: movePointByVector () дружественным классу Vector;

d) объявите класс Vector дружественным классу Point и реализуйте метод movePointByVector () в классе Vector;

e) объявите метод Vector:: movePointByVector () дружественным классу Point
(2)
Доработайте программу из 1 задания, заменив функционал метода movePointByVector() перегрузкой операторов сложения и вычитания для соответствующих операндов. Кроме того, перегрузите оператор [] для получения значений координат x, y, z по соответствующему индексу 0,1,2 и символу “x”, “y”, “z”, и операторы ввода и вывода.

Дружественные функции - это функции, которые не являются членами класса, однако имеют доступ к его закрытым членам - переменным и функциям, которые имеют спецификатор private.

Для определения дружественных функций используется ключевое слово friend. Например, определим следующую программу:

#include <iostream>

#include <string>  

class Auto

{

   friend void drive(Auto &);

   friend void setPrice(Auto &, int price);

public:

   Auto(std::string autoName, int autoPrice)  

   {  

       name = autoName;  

       price = autoPrice;

   }

   std::string getName(){ return name; }

   int getPrice() { return price; }

private:

   std::string name;   // название автомобиля

   int price;  // цена автомобиля

};

void drive(Auto &a)  

{  

   std::cout << a.name << " is driven" << std::endl;

}

void setPrice(Auto &a, int price)

{

   if (price > 0)  

       a.price = price;

}

int main()

{

   Auto tesla("Tesla", 5000);

   drive(tesla);

   std::cout << tesla.getName() << " : " << tesla.getPrice() << std::endl;

   setPrice(tesla, 8000);

   std::cout << tesla.getName() << " : " << tesla.getPrice() << std::endl;

   return 0;

}

Здесь определен класс Auto, который представляет автомобиль. У этого класса определены приватные закрытые переменные name (название автомобиля) и price (цена автомобиля). Также в классе объявлены две дружественные функции: drive (функция вождения автомобиля) и setPrice (функция назначения цены). Обе этих функции принимают в качестве параметра ссылку на объект Auto.

Когда мы объявляем дружественные функции, то фактически мы говорим компилятору, что это друзья класса и они имеют доступ ко всем членам этого класса, в том числе закрытым.

При этом для дружественных функций не важно, определяются они под спецификатором public или private. Для них это не имеет значения.

Определение этих функций производится вне класса. И поскольку эти функции являются дружественными, то внутри этих функций мы можем через переданную ссылку Auto обратиться ко всем его закрытым переменным.

Консольный вывод программы:

Tesla is driven

Tesla : 5000

Tesla : 8000

Определение дружественных функций в классе

Дружественные функции могут определяться в другом классе. Например, определим класс Person, который использует объект Auto:

#include <iostream>

#include <string>  

class Auto;

class Person

{

public:

   Person(std::string n)

   {

       name = n;

   }

   void drive(Auto &a);

   void setPrice(Auto &a, int price);

private:

   std::string name;

};

class Auto

{

   friend void Person::drive(Auto &);

   friend void Person::setPrice(Auto &, int price);

public:

   Auto(std::string autoName, int autoPrice)

   {

       name = autoName;

       price = autoPrice;

   }

   std::string getName() { return name; }

   int getPrice() { return price; }

Объяснение:

1 void drive(Auto &a);

2 void setPrice(Auto &a, int price);

То есть фигурально говоря, человек водит автомобиль и назначает ему цену с этих функциий.

Класс Auto определяет дружественные функции с той же сигнатурой:

1 friend void Person::drive(Auto &);

2 friend void Person::setPrice(Auto &, int price);

Причем поскольку данные функции будут определены в классе Person, то названия этих функций предваряется префиксом "Person::".

И поскольку в этих функциях предполагается использовать объект Auto, то ко времени определения этих функций все члены объекта Auto должны быть известны, поэтому определения функций находятся не в самом классе Person, а после класса Auto. И так как эти функции определены в классе Auto как дружественные, мы можем обратиться в этих функциях к закрытым членам класса Auto.

Консольный вывод программы:

Tom drives Tesla

Tesla : 8000

Дружественные классы

В случае выше класс Person использует только две функции из класса Auto. Но допустим впоследствии возникла необходимость добавить в класс Auto еще ряд дружественных функций, которые будут определены в классе Person. Либо мы можем предполагать, что класс Person будет активно использовать объекты Auto. И в этом случае целесообразно определять не отдельные дружественные функции, а определить дружественным весь класс Person: