c++ 友元 函数
我们都知道类中的私有成员，只有被类里的成员函数访问，在类外是不能访问的。这体现了C++中类设计的封装、隐蔽思想，是C++最基本的优点。
但如果偶尔有的时候，我们在类外又确实想访问这些私有成员，就会变得麻烦很多，就处于既访问不到又不能声明为public类型的两难处境。
而友元的出现就可以很好的解决这个问题，即把外部的函数声明为友元类型，赋予它可以访问类内私有成员的权利，来做到两全其美。这就是友元的意义，从字面意思也可以看出来，像“朋友”一样，开了一个绿色通道。
友元的对象，它可以是全局的一般函数，也可以是其他类里的成员函数，这种叫做友元函数。不仅如此，友元还可以是一个类，这种叫做友元类。
理解友元的意义和作用后，我们来看怎么在C++中使用。对于友元函数，只需要在类内对这个函数进行声明，并在之前加上friend关键字。这个函数就具有了独特的权限，成为友元函数。
最后需要注意的是，友元并不属于这个类本身，无论是友元函数还是友元类。都不能使用类内的this指针，同时也不可以被继承，如同父亲的朋友不一定是儿子的朋友这个道理。
下面，我们写一个求两点之间距离的程序：
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#include<iostream>#include<math.h>using namespace std;class Point{ private: double x; double y; public: Point(double a,double b) { x = a; y = b; } int GetPoint() { cout<<"("<<x<<","<<y<<")"; return 0; } friend double Distance(Point &a,Point &b);};//求两点之间的距离double Distance(Point &a,Point &b){ double xx; double yy; xx = a.x-b.x; yy = a.y-b.y; return sqrt(xx*xx+yy*yy);}int main(){ Point A(2.0,3.0); Point B(1.0,2.0); double dis; dis = Distance(A,B); cout<<dis<<endl; return 0;} |
大家可以观察实现求两点之间距离的函数为外部的一般函数，由于需要访问类内的私有成员，所以我们把它在类内声明成frined友元类型，见Point类内的最后一行。此时代码编译无问题，正常输出
学习友元函数之后，我们再来看友元类，也是一样的道理和使用方法。如果把一个类A声明为另一个类B的友元类，则类A中的所有成员函数都可以访问B类中的成员，使用方法也一样，在类B中进行声明即可。
还是上一节的程序功能，我们稍作更改：
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#include<iostream>#include<math.h>using namespace std; class Point{ private: double x; double y; public: Point(double a,double b) { x = a; y = b; } int GetPoint() { cout<<"("<<x<<","<<y<<")"; return 0; } int distancetoLine() { } friend class Tool;}; class Tool{public: double GetX(Point &A) { cout<<A.x<<endl; return A.x; } double GetY(Point &A) { cout<<A.y<<endl; return A.y; } double dis(Point &A) { cout<<sqrt(A.x*A.x+A.y*A.y)<<endl; return sqrt(A.x*A.x+A.y*A.y); }}; int main(){ Point A(2.0,3.0); Tool T; T.GetX(A); T.GetY(A); T.dis(A); return 0;} |
可以看到我们又定义了一个工具类，可以获取一个点类的横、纵坐标以及求出这个点距离原点的距离，由三个方法实现，封装到一个类Tool里。并且在Point类里进行友元类的声明，可以看到使用方法。
最后我们总结友元机制的优缺点总结如下：
优点：更方便快捷的访问类内的私有成员。
缺点：打破了C++中的封装思想。
大家合理使用友元！
参考：
https://www.dotcpp.com/course/72
https://www.dotcpp.com/course/71
