C++中友元简介

本文基于《C++ Primer（第五版）》，纯属个人笔记整理。若有错误欢迎大家留言指出。

一、为什么要用友元和其缺点？

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，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。有时候，其他类或者函数要访问该类的非公有成员，可以令其他类或者函数成为它的友元（friend）来实现。这样做提高了程序的运行效率，但同时也坏了类的封装性和隐藏性，使得非成员函数或其他类可以访问类的私有成员。

二、友元函数

友元定义格式如下：

friend 类型 函数名(形参);

首先，友元函数可以访问类的私有成员，其本身是定义在类外的普通函数，但是友元声明只能出现在类定义的内部，同时因为，友元不是类的成员也不受它所在区域访问控制级别的约束，其出现的位置不定，即既可以出现在private下也可以在public下；其次，若类想把一个函数作为它的友元，只需增加一条以friend关键字开头的函数声明语句即可。如：

 class Sales_data
 {
     friend Sales_data add(const Sales_data&,const Sales_data&);     //定义友元函数
     ......
 };

 /*非成员函数的声明*/
 Sales_data add(const Sales_data&,const Sales_data&);    

这里值得注意的几点是：

（1）友元的声明仅仅指定了访问的权限，而非一个通常意义上的函数声明，如果我们希望类的用户能够调用某个友元函数，那么我们就必须在友元声明之外再专门针对函数进行一次声明。为了使友元对类的用户可见，我们通常把友元的声明与类的本身放置在同一个头文件中（类的外部）。

（2）友元函数的调用与一般函数的调用方式和原理一致。

（3）类和非成员函数的声明不是必须在它们的友元声明之前。

（4）友元函数能定义在类的内部，这样的函数是隐式内联的。

三、友元类

1、类之间的友元关系

如果希望一个类可以访问另一个类的非公有成员在内的所有成员（主要是非公有的成员），可以将一个类指定为另一类的友元类。

如将类B定义为类A的友元类：

 class A
 {
     .......//省略其他
 private:
     friend class B;
 };

这里使用友元类有几点要注意的：

（1）友元关系不存在传递性，即每个类负责控制自己的友元类或者友元函数；

（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）友元关系不能被继承。

2、成员函数作为友元

即一个类的成员函数作为另一个类的友元。此时，我们必须指出该成员函数属于哪个类。

 class A
 {
     .......//省略其他
 private:
     friend void B::add(a,b);
 }

这里指明函数add是类B的成员函数。

这里有一点要注意的是 B::add必须在A类之前被声明；

Ref：

C++中友元（友元函数和友元类）的用法和功能

关于C++中的友元函数的总结