友元和友元函数

　　采用类的机制后实现了数据的隐藏与封装，类的数据成员一般定义为私有成员或保护成员，成员函数一般定义为公有的，依此提供类与外界间的通信接口。但是，有时需要定义一些函数，这些函数不是类的一部分，但又需要频繁地访问类的数据成员，这时可以将这些函数定义为该函数的友元函数。除了友元函数外，还有友元类，两者统称为友元。友元提高了程序的运行效率（即减少了类型检查和安全性检查等都需要时间开销），但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和保护成员，降低了程序的可维护性，所以需要谨慎使用。

友元函数 ： 
      友元函数是可以直接访问类的私有成员、保护成员的非成员函数。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、保护成员时，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。

      例如，以下语句说明类B是类A的友元类：
      class A
      {
             …
      public:
             friend class B;
             …
      };
      经过以上说明后，类B的所有成员函数都是类A的友元函数，能存取类A的私有成员和保护成员。

      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声明。

以下例子能说明友元使用的一些规则

1.友元函数通过对象参数访问数据成员，不能直接访问类中的私有成员和保护成员（友元函数是类外函数）。比如b是类ClassB的对象，ClassB有私有成员int n。ClassB的友元函数void fun（int i）的功能是输出i，则

void fun（b.n）是错误的，编译结果显示不能用fun访问私有成员。若友元函数:

 

void func()

{

　　ClassB b;//创建对象

　　cout<<b.n<<endl;

}

 

则无问题。可见友元函数并不能随意访问类的任意对象的数据成员。

2.关于友元使用的一个例程

//*******************
//头文件：ClassA&B.h
//*******************
class ClassA
{
public:
    void display();
};

class ClassB
{
public:
    ClassB(int n);//构造函数
    void display();
    friend class ClassA;//声明友元类，形式：friend class 类名;
    friend void func(ClassB b);//声明友元函数，形式：friend  类型 函数名(形式参数);
private:
    int num;
};

//************************
//ClassA&B.cpp
//************************
#include <iostream>
#include "ClassA&B.h"
using namespace std;

void ClassA::display()
{
    ClassB b2(9);
    cout<<b2.num;
}

void ClassB::display()
{
    cout<<"num="<<num<<endl;
}
//构造函数
ClassB::ClassB(int n)
{
    num=n;
}
//友元函数定义，注意不加friend
void func(ClassB b)
{
    cout<<"调用友元函数"<<endl;
    cout<<b.num<<endl;
    b.display();
}
//主函数
int main()
{
    ClassA a;
    ClassB b(10);
    a.display();//调用友元类的函数成员
    func(b);//调用友元函数
    return 0;
}