C++中的友元函数和友元类

为什么会有友元函数？

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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。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。

全局函数作友元

要使用全局函数作友元函数，也就是说全局函数中要使用当前这个类的实例，因此，全局函数的定义必须放在这个类的后面，否则，编译时这个类的实例就成了未定义的数据类型了。

其它类的成员函数作友元

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。

 

友元类 

友元除了前面讲过的函数以外，友元还可以是类，即一个类可以作另一个类的友元。当一个类作为另一个类的友元时，这就意味着这个类的所有成员函数都是另一个类的友元函数。

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

总结起来：

(1)友元关系不可以继承，但对已有的方法来说访问权限不改变。

(2)如果改写基类的方法则访问权限改变

(3)友元关系不具有传递性

#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;  
}