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：

#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：

#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;
}