C++之友元

　　友元提供了不同类的成员函数之间、类的成员函数与一般函数之间进行数据共享的机制。通过友元，一个不同函数或另一个类中的成员函数可以访问类中的私有成员和保护成员。C++中的友元为封装隐藏这堵不透明的墙开了一个小孔，外界可以通过这个小孔窥视内部的秘密。友元的正确使用能提高程序的运行效率，但同时也破坏了类的封装性和数据的隐藏性，导致程序可维护性变差。

友元函数

　　友元函数是可以直接访问类的私有成员的非成员函数。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;

　　例如：当一个类B成为了另外一个类A的“朋友”时，那么类A的私有和保护的数据成员就可以被类B访问。我们就把类B叫做类A的友元。

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。

友元实例

 1 #include <math.h>
 2 #include<iostream> 
 3 using namespace std; 
 4 class Point 
 5 { 
 6 public: 
 7     Point(double xx, double yy) 
 8     {
 9         x=xx; 
10         y=yy; 
11     }
12     void Getxy(); 
13     friend double Distance(Point &a, Point &b);        //类Point的友元函数
14     friend class Yao;                //类Point的友元类
15 private: 
16     double x, y; 
17 }; 
18 class Yao
19 {
20 public:
21     double Multi(Point &a)
22     {
23         return a.x * a.y + 1;
24     }
25 };
26 void Point::Getxy() 
27 { 
28     cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl; 
29 } 
30 double Distance(Point &a, Point &b)            //类Point的友元函数
31 { 
32     double dx = a.x - b.x; 
33     double dy = a.y - b.y; 
34     return sqrt(dx*dx+dy*dy); 
35 } 
36 int main(void) 
37 { 
38     Point p1(3.0, 4.0), p2(6.0, 8.0); 
39     p1.Getxy(); 
40     p2.Getxy(); 
41     double d = Distance(p1, p2);            //Distance是类Point的友元函数，不是成员函数
42     cout<<"Distance is "<<d<<endl; 
43     Yao yao;
44     d = yao.Multi(p1);
45     cout<<"Math.Multi is "<<d<<endl;
46     return true;
47 }

注意事项：
1.友元可以访问类的私有成员。
2.只能出现在类定义内部，友元声明可以在类中的任何地方，一般放在类定义的开始或结尾。
3.友元可以是普通的非成员函数，或前面定义的其他类的成员函数，或整个类。
4.类必须将重载函数集中每一个希望设为友元的函数都声明为友元。
5.友元关系不能继承，基类的友元对派生类的成员没有特殊的访问权限。如果基类被授予友元关系，则只有基类具有特殊的访问权限。该基类的派生类不能访问授予友元关系的类。