C++关键字之friend

      原则上, 类的私有（private）和受保护（protected）成员不能从声明它们的同一类外部访问。但是, 此规则不适用于友元 "friends"。

      以friend关键字修饰的函数或类称为友元函数或友元类。

友元函数

       友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。它是定义在类外的普通函数，它不属于任何类，但需要在类的定义中加以声明，声明时只需在友元的名称前加上关键字friend，其格式如下：

     friend 类型 函数名(形式参数);

　　友元函数的声明可以放在类的私有部分，也可以放在公有部分，它们是没有区别的，都说明是该类的一个友元函数。

　　一个函数可以是多个类的友元函数，只需要在各个类中分别声明。

　　友元函数的调用与一般函数的调用方式和原理一致。

 

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。

 

综合例子

#include <iostream>
using namespace std;

class Square;
class Rectangle 
{
private:
    int m_nWidth;
    int m_nHeight;

public:
    Rectangle() {}
    Rectangle (int nX, int nY) : m_nWidth(nX), m_nHeight(nY) {}
    int area() {return m_nWidth * m_nHeight;}
    friend Rectangle duplicate (const Rectangle&);   // friend functions
    void convert (Square a);
};

Rectangle duplicate (const Rectangle& param)
{
    Rectangle res;
    res.m_nWidth = param.m_nWidth*2;
    res.m_nHeight = param.m_nHeight*2;
    return res;
}

class Square 
{
    friend class Rectangle;                            // friend class
private:
    int side;
public:
    Square (int a) : side(a) {}
};

void Rectangle::convert (Square a) 
{
    m_nWidth = a.side;
    m_nHeight = a.side;
}

int main () {
    Rectangle foo;
    Rectangle bar (2,3);
    foo = duplicate (bar);
    cout << foo.area() << endl;

    Rectangle rect;
    Square sqr (4);
    rect.convert(sqr);
    cout << rect.area() << endl;

    return 0;
}

　　说明：

　　duplicate 函数为类Rectangle的一个友元函数，可以访问该类的不同对象的私有成员m_nWidth和m_nHeight，形式上看duplicate 声明为该类的一个成员函数，但是其仅仅有该类私有成员的访问权限而已，并不是该类的一个成员函数！

　　类Rectangle为类Square 的一个友元类，则允许类Rectangle的成员函数可以访问类Square 的私有或保护成员，本例中访问了类Square 的私有成员变量side。

 

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、友元关系具有非传递性。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。