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1 为什么要用友元函数
结合着类的特性和类中一般成员函数，我们可以这样理解：类具有封装和信息隐藏的特性。只有类的成员函数才能访问类的私有成员，程序中的其他函数是无法访问私有成员的。非成员函数可以访问类中的公有成员，但是如果将数据成员都定义为公有的，这又破坏了隐藏的特性。另外，应该看到在某些情况下，特别是在对某些成员函数多次调用时，由于参数传递，类型检查和安全性检查等都需要时间开销，而影响程序的运行效率。
为了解决上述问题，提出一种使用友元的方案。友元是一种定义在类外部的普通函数，但它需要在类体内进行说明，为了与该类的成员函数加以区别，在说明时前面加以关键字friend。友元不是成员函数，但是它可以访问类中的私有成员（包括字段和函数）。友元的作用在于提高程序的运行效率，但是，它破坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数可以访问类的私有成员。
友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看，它与普通函数一样，即在定义上和调用上与普通函数一样。下面举一例子说明友元函数的应用。
class Point { public: Point(double xx, double yy) { x=xx; y=yy; } void Getxy(); friend double Distance(Point &a, Point &b); friend ostream& operator <<(ostream& out,Point& p); friend istream& operator >>(istream& in, Point& p); private: double x, y; }; void Point::Getxy() { cout<<x<<" "<<y<<endl; } double Distance(Point &a, Point &b) { double dx = a.x - b.x; double dy = a.y - b.y; a.Getxy(); return sqrt(dx*dx+dy*dy); } ostream& operator <<(ostream& out,Point& p){ out<<p.x<<" "<<p.y; return out; } istream& operator >>(istream& in, Point& p){ in>>p.x>>p.y; return in;
别的类的成员函数作友元，也就是说这2个类相互调用，这样无论谁定义在前在后，编译时都有冲突。要解决这个问题，只要将类的申明、定义、实装分开就可以了。请注意例子中的解说。
#include <iostream> #include <string> using namespace std; class ca; //事先申明ca类，确保cb类的定义不出错 class cb { //在ca类之前定义cb类，确保在ca类里申明cb的test()作友元时不出错 public: void test(ca& a); //由于ca类事先申明，这儿不出错 }; class ca { string id; void setId(string s) { id = s; } protected: string name; void setName(string s) { name = s; } public: void print() { cout << id << " " << name << " " << endl; } friend void cb::test(ca& a); //申明cb类的test()函数作友元，允许它访问私有保护成员 }; void cb::test(ca& a) { //作友元的成员函数的实装必须在ca类的后面，否则ca类的成员就未定义了。 a.id = "123"; //这是ca类的私有成员 a.setName("abc"); //这是ca类的保护成员 } int main ( ) { ca a; cb b; b.test(a); a.print(); return 0; }
2 友元类
友元类的所有成员函数都是另一个类的友元函数，都可以访问另一个类中的隐藏信息（包括私有成员和保护成员）。
当希望一个类可以存取另一个类的私有成员时，可以将该类声明为另一类的友元类。定义友元类的语句格式如下：
friend class 类名;
其中：friend和class是关键字，类名必须是程序中的一个已定义过的类。
例如，以下语句说明类B是类A的友元类：
class A
{
…
public:
friend class B;
…
};
经过以上说明后，类B的所有成员函数都是类A的友元函数，能存取类A的私有成员和保护成员。
使用友元类时注意：
(1) 友元关系不能被继承。
(2) 友元关系是单向的，不具有交换性。若类B是类A的友元，类A不一定是类B的友元，要看在类中是否有相应的声明。
(3) 友元关系不具有传递性。若类B是类A的友元，类C是B的友元，类C不一定是类A的友元，同样要看类中是否有相应的申明
#include <iostream> using namespace std; class CObj { public: CObj() : mX(0), mY(0) {} friend class CFriend; private: void PrintData() const { cout << "mX = " << mX << endl << "mY = " << mY << endl; } int mX; int mY; }; class CFriend { public: CFriend(int x, int y) { mObj.mX = x; //直接调用类CObj的私有数据成员 mObj.mY = y; } void ShowData() const { mObj.PrintData(); //直接调用类CObj的私有成员函数 } private: CObj mObj; }; int main() { CFriend one(3, 4); one.ShowData(); return 0; }
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原文地址：http://www.cnblogs.com/yxzfscg/p/4769531.html
