友元函数 - 简书

类的友元函数是定义在类外部，但有权访问类的所有私有（private）成员和保护（protected）成员。尽管友元函数的原型有在类的定义中出现过，但是友元函数并不是成员函数。

友元可以是一个函数，该函数被称为友元函数；友元也可以是一个类，该类被称为友元类，在这种情况下，整个类及其所有成员都是友元。

友元提供了不同类的成员函数之间、类的成员函数与一般函数之间进行数据共享的机制。通过友元，一个不同函数或另一个类中的成员函数可以访问类中的私有成员和保护成员。c++中的友元为封装隐藏这堵不透明的墙开了一个小孔，外界可以通过这个小孔窥视内部的秘密。

如果要声明函数为一个类的友元，需要在类定义中该函数原型前使用关键字 friend，如下所示：

class A
{
   double width;
public:
   double length;
   friend void printWidth( Box box );
   void setWidth( double wid );
};

声明类 ClassTwo 的所有成员函数作为类 ClassOne 的友元，需要在类 ClassOne 的定义中放置如下声明：

friend class B;

转载部分：

1、为什么要引入友元函数：在实现类之间数据共享时，减少系统开销，提高效率

具体来说：为了使其他类的成员函数直接访问该类的私有变量

即：允许外面的类或函数去访问类的私有变量和保护变量，从而使两个类共享同一函数

优点：能够提高效率，表达简单、清晰

缺点：友元函数破环了封装机制，尽量不使用成员函数，除非不得已的情况下才使用友元函数。

2、什么时候使用友元函数：

1)运算符重载的某些场合需要使用友元。

2)两个类要共享数据的时候

3、怎么使用友元函数：

友元函数的参数：

因为友元函数没有this指针，则参数要有三种情况：

1、要访问非static成员时，需要对象做参数；--常用(友元函数常含有参数)

2、要访问static成员或全局变量时，则不需要对象做参数

3、如果做参数的对象是全局对象，则不需要对象做参数

友元函数的位置：

因为友元函数是类外的函数，所以它的声明可以放在类的私有段或公有段且没有区别。

友元函数的调用：可以直接调用友元函数，不需要通过对象或指针

友元函数的分类：

根据这个函数的来源不同，可以分为三种方法：

1、普通函数友元函数：

a) 目的：使普通函数能够访问类的友元

b) 语法：声明位置：公有私有均可，常写为公有
声明： friend + 普通函数声明
实现位置：可以在类外或类中
实现代码：与普通函数相同（不加不用friend和类::）
调用：类似普通函数，直接调用

class INTEGER
{  
private:
    int num;
public:
    friend void Print(const INTEGER& obj);//声明友元函数
};
void Print(const INTEGER& obj)//不使用friend和类：：
{
    //函数体
}
void main()
{
    INTEGER obj;
    Print(obj);//直接调用
}

2、类Y的所有成员函数都为类X友元函数—友元类

a）目的：使用单个声明使Y类的所有函数成为类X的友元
它提供一种类之间合作的一种方式，使类Y的对象可以具有类X和类Y的功能
具体来说：
前提：A是B的友元（=》A中成员函数可以访问B中有所有成员，包括私有成员和公有成员--老忘）则：在A中，借助类B，可以直接使用～B . 私有变量～的形式访问私有变量

b）语法：声明位置：公有私有均可，常写为私有(把类看成一个变量)
声明： friend + 类名---不是对象啊
调用：

c）代码：

class girl;

class boy
{  
private:
    char *name;  
    int age;  
public:  
    boy();
    void disp(girl &);   
};  

void boy::disp(girl &x) //函数disp()为类boy的成员函数，也是类girl的友元函数 
{ 
    cout<<"boy's name is:"<<name<<",age:"<<age<<endl;//正常情况，boy的成员函数disp中直接访问boy的私有变量
    cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl; 
    //借助友元，在boy的成员函数disp中，借助girl的对象，直接访问girl的私有变量
    //正常情况下，只允许在girl的成员函数中访问girl的私有变量
}

class girl
{  
private：
    char *name;  
    int age;  
    friend boy;   //声明类boy是类girl的友元  
public:  
    girl();   
};  
void main()  
{   
    boy b;  
    girl g;  
    b.disp(g);  //b调用自己的成员函数，但是以g为参数，友元机制体现在函数disp中
}

3、类Y的一个成员函数为类X的友元函数

a）目的：使类Y的一个成员函数成为类X的友元
具体而言：而在类Y的这个成员函数中，借助参数X，可以直接以X。私有变量的形式访问私有变量

b）语法：声明位置：声明在公有中（本身为函数）
声明：friend + 成员函数的声明
调用：先定义Y的对象y---使用y调用自己的成员函数---自己的成员函数中使用了友元机制

c）代码：

class girl; 
class boy
{  
private:
    char *name;  
    int age;  
public:  
    boy();
    void disp(girl &);     
};   

class girl
{
private:
    char *name;  
    int age;  
public:  
    girl(char *N,int A);  
    friend void boy::disp(girl &); //声明类boy的成员函数disp()为类girl的友元函数  
};  

void boy::disp(girl &x)  
{   
    cout<<"boy's name is:"<<name<<",age:"<<age<<endl;  //访问自己(boy)的对象成员,直接访问自己的私有变量  
    cout<<"girl's name is:"<<x.name<<",age:"<<x.age<<endl;  
    //借助友元，在boy的成员函数disp中，借助girl的对象，直接访问girl的私有变量
    //正常情况下，只允许在girl的成员函数中访问girl的私有变量  
}  
void main()  
{   
    boy b();  
    girl g();  
    b.disp(g);  }

作者：AndrewYZWang
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/andrewgithub/article/details/78760381
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