C++ 友元的一点总结

1.是什么？

友元机制允许一个类将对其非公有成员的访问权授予制定的函数或类。 ——《c++ primer》

2.为什么要提出？：
类中一些成员函数使用较为频繁，需要大量时间开销，为了减少时间开销，就允许破坏程序的封装性，使用一个外部函数或类可以访问该类中的私有成员。所以友元的作用在于提高程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要的时间开销）。

3.友元的问题：
友元的使用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。

4.友元的历史：
友元的产生是由于最初电脑的运行速度没有现在快,而C++语言讲的就是速度,为了解决其它类方便访问类的私有变量或者说是私有成员函数,故就使用了友元这个机制,但是现在的电脑速度的提高,友元所产生的作用也渐渐地看不出效果来了,但是C++标准没有把友元取消.

5.友元使用的注意点：
友元有点突破了面向对象思想的封装性，能少用就少用。
下面说一下什么时候使用友元函数和友元类,其实二者没有太大的区别,如果只是一般函数访问类的私有成员或者说是私有数据成员,使用友元函数就可以了,如果是使用类来访问其它类的私有数据成员和私有成员函数就使用友元类.
友元的声明以关键字friend开始，只能出现在类定义的内部，友元声明可以出现在类中任何地方，友元不是授予友元关系的那个类的成员，所以他们不受其声明出现部分的访问控制影响。通常最好放在类定义的开始或结尾。

给个例子：

(1) For class Point(点), define two functions to implement the same capability—calculate the distance between two points. One function is defined as member function of Point (named distance_2), the other is defined as friend function (named distance_1). Complete the definition of class Point to make the program run successfully. Keep the output in your document.

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

class Point     
{ 
     friend double distance_1(Point&,Point&);
public:     
     Point( double xx = 0.0, double yy = 0.0 ) { x = xx; y = yy; }
     double getX() { return x; }
     double getY() { return y; }
     double distance_2 ( Point &);
private:     
     double x,y;
};

double distance_1 ( Point & a, Point &b)
{
     return  sqrt(pow(a.x-b.x,2)+pow(a.y-b.y,2));
}

double Point::distance_2 ( Point & p)
{
     return sqrt(pow(x-p.x,2)+pow(y-p.y,2));
}

int main()
{  
     Point p1(3, 5), p2(4, 6);
     double result1 = distance_1(p1, p2);   
     double result2 = p1.distance_2(p2);
     cout << "The distance is  " << result1 << ‘\t‘<< result2 << endl;
     return 0;
}

这里分别使用成员函数和友元函数对两点之间的距离进行了计算。这里需要注意的是这里只有distance_1可以声明为友元函数，而distance_2不能声明为友元函数。因为distance_2只有一个参数，并且友元函数不是成员函数，不能对一个参数进行距离计算