C++ 中友元函数与友元类详解
总的来说，友元分为两类：友元函数与友元类。友元是针对类而言，它提供了一种非类的成员函数来访问类的非公有成员的一种机制。可以把一个函数指定为某类的友元，这个函数称为这个类的友元函数。也可以将类A指定为类B的友元，则类A是类B的友元类，类A的所有成员函数均是类B的友元函数，均可以访问类B的非公有成员。
友元函数的注意事项：
(1)友元函数不是类的成员函数，在函数体中访问对象的成员，必须用“对象名.对象成员"方式来访问， 友元函数可以访问类中的所有成员（公有，私有，保护），而一般的函数只能访问类的公有成员。
(2)友元函数不受类中的访问权限关键字的限制，可以将它放在类的公有，私有，保护部分，结果均一样。
(3)某类的友元函数的作用域并非该类作用域，如果该友元函数是另一类的成员函数，则其作用域为另一类的作用域，否则与一般函数相同。
(4)友元函数破坏了面向对象设计的封装特性。所以应该尽量少用。
友元类
如果某类B的成员函数会频繁地访问类A的数据成员，而类A的数据成员的private/protected限制造成了类B存取的麻烦，B只能通过A的Public的成员函数进行间接存取。这种情况下可以将类B作为类A的友元类，即类A向类B提供私有和保护成员的访问权限，让类B可以直接存取。
友元类中的所有成员函数均可以看作是另一类的友元函数。
友元类的声明： friend chass 类名;
下面是友元函数的例子
友元函数可以在类中声明，声明时在函数前增加friend关键字，然后在类体外定义，也可以直接在类中声明定义。这两种方式均可。下面例子中采取的是类中声明，类体外定义的方式。
class Point
{
friend double Distance(const Point &p1, const Point &p2); //类体中声明
public:
Point(int x, int y):x_(x), y_(y)
{};
private:
int x_;
int y_;
};
//类体外定义友元函数
double Distance(const Point &p1, const Point &p2)
{
double dx = p1.x_ - p2.x_; //直接访问类的私有成员
double dy = p1.y_ - p2.y_;
return sqrt(dx*dx+dy*dy);
}
int main()
{
Point p1(3,4);
Point P2(6,8);
cout << Distance(p1,p2) << endl;
return 0;
}
下面是友元类的例子：
class Television //电视类
{
friend class TeleController;//友元类声明
public:
Television(int volume, int chanel): volume_(volume), chanel_(chanel){}
private:
int volume_; //音量
int chanel_; //频道
};
class TeleController //遥控器类
{
public: //类中的每个成员函数都是电视类的友元函数，都可以访问电视类的私有数据成员
void VolumeUp(Television &tv)
{
tv.volume_ += 1; //音量加1
}
void VolumeDown(Television &tv)
{
tv.volume_ -= 1;
}
void ChanelUp(Television &tv)
{
tv.chanel_ += 1; //频道加1
}
void ChanelDown(Television &tv)
{
tv.chanel_ -= 1; //频道减1
}
};
int main()
{
Television tv(1,1);
TeleController tc;
tc.ChanelUp(tv);
return 0;
}
友元类需要注意以下几点：
(1)友元关系是单向的；
(2) 友元关系不能被传递： A是B的友元，B是C的友元，则A是C的友元，这种传递不成立
(3) 友元关系不能继承: A是B的友元，A的派生类C也是B的友元，这是不成立的。
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